DE566257C

DE566257C - Kopierfraesmaschine, deren Steuerung durch einen elektrischen Taster erfolgt

Info

Publication number: DE566257C
Application number: DE1930566257D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-03-05
Filing date: 1930-10-31
Publication date: 1932-12-17
Also published as: US1874810A; FR691225A; GB361125A; FR39160E

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine mit elektrischer Steuerung und bezieht sich insbesondere auf Maschinen zum Fräsen von Metallen.

Es sind Metallfräsmaschinen mit elektrischer Steuerung bekannt, bei welchen das Fräsen von Metallstücken von beliebiger Gestalt durch genaue Wiedergabe eines Modells, welches die Form des zu fräsenden Stückes hat, ermöglicht ist. Dieses Resultat wird mitteis eines Tasters erzielt, der sich auf der Oberfläche des Modells verschiebt und unter Vermittlung elektrischer Relais und elektromagnetischer Kupplungen den Fräser zwingt, einen ähnlichen Weg zu durchlaufen, so daß, wenn der Taster die ganze Oberfläche des Modells durchlaufen hat, die Oberfläche des gefrästen Stückes genau derjenigen des Modells entspricht.

ao Diese bekannten Maschinen kommen in der Hauptsache bei der Herstellung von Matrizen zum Stanzen und Ausbauchen zur Verwendung. Hierbei wird eine vollständige Werkzeuganlage benutzt, die sich gewöhnlich aus vier Hauptteilen zusammensetzt, nämlich einem Dorn, einem Matrizenboden, der sich der Form des Dorns in der annähernden Dicke des Bleches anpaßt, und einem beweglichen Anzieher, dessen Formen sich ebenfalls genau anpassen müssen. Zur Herstellung dieser vier Teile sind vier verschiedene Modelle erforderlich. Außerdem muß man, wenn die Teile aus der Maschine kommen, diese Teile aufeinander einstellen, denn es kommt selten vor, daß die Modelle derart sind, daß die erzeugten Stücke sich bei ihrem Gebrauch vollständig einander anpassen.

Gemäß der Erfindung sollen mit ein und demselben Modell die beiden einander entsprechenden Stücke hergestellt werden, d. h. ein Stück, welches dem Modell entspricht, z. B. dem Stempel, und das entsprechende Stück, welches z. B. der Matrize entspricht. Dieses zweite Stück wird das umgekehrte Modell darstellen, d. h. es wird an der Stelle, wo das Modell Vorsprünge hat, Höhlungen aufweisen und umgekehrt.

Die Zeichnungen stellen mehrere Ausführungsformen des Erfmdungsgegenstandes beispielsweise dar.

Abb. ι zeigt eine mit den Neuerungen gemäß der Erfindung" versehene Fräsmaschine in Vorderansicht.

Abb. 2 und 3 veranschaulichen Einzelteile der Maschine.

Abb. 4 veranschaulicht schematisch eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

Abb. 5, 6 und 7 veranschaulichen neue Anordnungen zum Fräsen von Arbeitsstücken nach einem beliebigen Modell, und zwar zeigt , Abb. S die Maschine in Vorderansicht. Abb. 6 zeigt die Umkehrvorrichtung im Grundriß und

Abb. 7 veranschaulicht eine Variante der Einrichtung nach Abb. 5.

In Abb. ι sind die Teile, die stärker ausgezogen sind, diejenigen Teile, die sich auf die Erfindung beziehen, während die Teile, die in schwachen Linien ausgezogen sind, die an und für sich bekannte Maschine darstellen.

α bezeichnet das feststehende Maschinengestell, b ist der das zu fräsende Stück und das Modell tragende Tisch, c ist ein Winkelstück, welches zum Befestigen des Arbeitsstückes und des Modells dient, d ist der bewegliche Spindelstock, der sich auf dem Gestell α horizontal verschiebt, e ist der den Fräser tragende Wagen, der sich in senkrechter Richtung auf dem Spindelstock verschiebt, / ist der Fräser, g ist der Taster, der sich bei der bekannten Maschine auf dem Modell verschiebt, h ist die Antriebsschraube für den Wagen e, i ist das zu fräsende Stück, j ist das Modell und k ist ein Hilfsschieber, welcher eine Mutter η trägt, so daß die senkrechte Bewegung des Schiebers k dieselbe ist wie diejenige des Wagens e.

Der Schieber k trägt zwei Lager p, p', in welchen sich eine Stange I verschiebt, die an ihrem Ende einen Taster 0 trägt, welcher sich ständig gegen die Oberfläche des Modells/legt, und zwar infolge der Anordnung eines Hebelsystems q und eines Gegengewichts r. Der Schieber k trägt ferner einen Doppelhebel ni, der um seinen Mittelpunkt schwingt und dessen oberes Ende in Berührung mit einem Anschlag s steht, der auf der Stange I befestigt ist, während das untere Ende mit dem Ende des Tasters g in Berührung steht. Die Lage des Schwingungspunktes des Hebels m ist so gewählt, daß sie sich genau in der Mitte der Linie befindet, welche die Berührungspunkte des Anschlages s und des Tasters g miteinander verbindet.

Die Arbeitsweise ist folgende. Angenommen, die Maschine befinde sich in Tätigkeit und die Schieber e und k bewegten sich abwärts. Sobald nun der Taster 0 auf den Vorsprung t des Modells auftrifft, geht der Anschlag s zurück und der durch die kleine Feder u angezogene Hebel m neigt sich nach links, während sich der untere Teil um denselben Betrag nach rechts bewegt, so daß der dieser Bewegung folgende Taster g den Fräser/ vorrücken läßt, der in dem Werk-So stück £ ein Loch aushöhlt, welches dem Vorsprung t des Modells entspricht. Die der Maschine beigefügte Hilfsvorrichtung ist nichts anderes als eine Vorrichtung zum Umkehren der Bewegung, und zur Ausführung der Erfindung kann jeder Umkehrmechanismus Verwendung finden, der sich aus Hebeln, Zahngetrieben, Kabeln usw. zusammensetzt.

Abb. 2 und 3 veranschaulichen zwei Aus-' führungsformen, die zur Verwendung kommen können.

In Abb. 2 ist 1 der Hilfsschieber, 2 ist die den Taster tragende Stange, 3 ist eine zweite Stange, welche den Anschlag 4 trägt, welcher sich mit dem elektromagnetischen Tasterg· der Maschine in Berührung befindet, 5 ist eine kleine Rückziehfeder, welche die Berührung des Tasters der Stange 2 mit dem Hebel sichert, und 6 ist ein Zahnrad, welches in Zahnstangen auf den Stangen 2 und 3 eingreift.

Rückt das Ende, welches den Taster der Stange 2 trägt, nach rechts vor, so geht der Anschlag 4 um denselben Betrag nach links und umgekehrt.

In Abb. 3 ist 1 der Hilfsschieber, 2 ist die Stange, welche den Taster trägt, 3 ist eine zweite Stange, welche den Anschlags trägt, der sich mit dem elektromagnetischen Tasterg· der Maschine in Berührung befindet. 6 ist ein Schieber, über welchen das Kabel 7,8 läuft, dessen Enden mit den Stangen 2 und 3 verbunden sind, und 9 und 10 sind Rückziehfedern für die Stangen 2 und 3, wobei die Stärke der Feder 9 der Stärke der Feder 10 überlegen ist. Aus- dieser Anordnung ergibt sich, daß die Bewegung der Stange 3 genau entgegengesetzt ist der Bewegung der Stange 2.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die drei oben beschriebenen Ausführungsformen, vielmehr erstreckt sie sich auf alle Ausführungsformen, die eine Umkehrung ermöglichen. Es genügt zu diesem Zwecke, daß der sich auf dem Modell verschiebende Taster auf den elektromagnetischen Taster der Maschine einwirkt, derart, daß jede Bewegung des Tasters nach einer Richtung hin dieselbe Bewegung des Fräsers in entgegengesetzter Richtung erzeugt.

Es kann also in gewissen Fällen eintreten, daß das Modell j genau dem zu fräsenden Werkstück entspricht. Betragt die Dicke des auszubauchenden Bleches χ mm, so genügt es, daß der Radius des Endes des Tasters 0 (Abb. 1) gleich ist dem Radius des Endes des Arbeitsfräsers, vermehrt um χ mm.

Die im obigen beschriebenen Anordnungen sind aber bezüglich ihrer Anwendung auf solche Stücke beschränkt, die eine Symmetrieachse besitzen. Betrachtet man Abb. 4, wo ein Stempel I einen Vorsprung A und eine Höhlung B hat, so wird man bei Anwendung

der beschriebenen Anordnungen eine Matrize II erhalten, die eine Höhlung A' und einen Vorsprung B' aufweist.

Läßt man die Matrizeil um den Punkt ο schwingen, um sie auf den Stempel I zu bringen, so sieht man, daß der Vorsprung B' gegenüber dem Vorsprung^ und die Höhlung^!' gegenüber der Höhlung B zu liegen kommt. Die beiden Teile können sich also ίο nicht einander anschmiegen, denn es. wäre erforderlich, daß sich die Höhlung A' dem Vorsprung ^l gegenüber befände. Zu diesem Zweck muß man die Matrize um i8o° um eine Achse %-y drehen, so daß die rechte Seite der Matrize auf die linke Seite des Stempels kommt, was aber nur möglich ist, wenn dieser eine Symmetrieebene besitzt.

Um eine Matrize durch einen beliebigen Stempel erzeugen zu können, müssen also die im obigen angegebenen Einrichtungen abgeändert werden. Das Prinzip bleibt immer dasselbe, d. h. der Fräser muß eine umgekehrte Bewegung zur Bewegung des Tasters ausführen.

Abb. s, 6 und 7 veranschaulichen schematisch die neuen Einrichtungen. In Abb. 5 bezeichnet 11 den Sockel der Maschine, 12 den sich quer verschiebenden Teil, welcher den Fräser und den Taster trägt, und 14 das Winkelstück, welches das Modell 15 und das Arbeitsstück 16 trägt. Auf dem Teil 12 ist ein Wagen 17 angebracht, der den Fräser 18 und den elektrischen Taster 19 trägt, ebenso wie bei den bekannten Maschinen, und außerdem einen Wagen 20, der sich auf dem Teil 12 verschiebt und das Tastorgan 21 trägt. Der Wagen 20 ist mit dem Wagen 17 durch ein Kabel 22 verbunden, welches über eine Losscheibe 23 läuft und dessen eines Ende am Schlitten 20 und dessen anderes Ende am Schlitten 17 befestigt ist, so daß der Schlitten 20 abwärts geht, wenn der Schlitten 17 aufwärts geht und umgekehrt.

Das Tastorgan 21 wird durch die Feder 24 beständig gegen das Modell 15 gedrückt, und die Bewegung dieses Tastorgans 21 wird der von dem Schlitten 17 getragenen Stange 25 durch einen beliebigen Umkehrmechanismus mitgeteilt, der gemäß Abb. 6 aus zwei Zahnstangen 26, 27 und zwei Zahnrädern 28, 29 besteht, die auf der gemeinsamen Welle 30 sitzen, auf welcher sie sich verschieben können.

Das Ende der Stange 25 ist mit einem Haken 25' versehen, der mit dem elektrischen Taster 19 auf dem Schlitten 17 in Berührung steht. Die Arbeitsweise ist folgende:

Wenn der den Fräser 18 tragende Schlitten 17 abwärts geht, geht der Schlitten 20 aufwärts, und das Tastorgan 21 verschiebt sich auf der Außenfläche des Modells. .

Infolge der Umkehrbewegung beschreibt das Ende des Fräsers einen Umriß, der demjenigen des Modells entgegengesetzt gerichtet ist. Man sieht auch, daß das Werkstück 16, welches von dem Fräser 18 erzeugt worden ist, die umgekehrte Gestalt des Modells 15 hat, denn läßt man in Gedanken das Werkstück 16 um eine Achse χ schwingen, so sieht man, daß sich das Werkstück 16 genau dem Modell 15 anschmiegt.

Abb. 7 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei welcher 11 das Maschinengestell und 12 den quer verschiebbaren Teil darstellt. In diesem Teil ist der den Fräser tragende Schlitten 31 und der den elektrischen Taster 21 tragende Schlitten 32 angebracht. Die senkrechten Bewegungen dieser. beiden Schlitten werden durch zwei unabhängige Schrauben gesteuert, nämlich die Schraube 33, die den Schlitten 31 unter Vermittlung der Mutter 34 steuert, und die Schraube 35, welche den Schlitten 32 unter Vermittlung der Mutter 36 steuert. Der untere Teil dieser beiden Schrauben wird durch einen gemeinsamen Motor 37 unter Vermittlung von Kegelrädern gesteuert. Die Schraube 33 trägt hierbei eine Vorrichtung zum Wechseln der Drehrichtung. Es ergibt sich hieraus, daß die beiden Schlitten entweder Bewegungen nach derselben Richtung oder Bewegungen nach entgegengesetzten Richtungen ausführen können.

Der den Taster tragende Schlitten ist wie ein gewöhnlicher Schlitten der Maschine zum Fräsen der Matrize ausgebildet, nur daß er keinen Antrieb für den Fräser trägt, hierbei steht jedoch der elektrische Taster unmittelbar mit dem Modell in Berührung und steuert die Bewegung der Schraube 40 unter Vermittlung der elektromagnetischen Kupplungen 38 und der Kegelräder 39.

Die Bewegung der Schraube 40 wird unter Vermittlung der senkrechten verschiebbaren Welle 42 und des Geschwindigkeitswechselgetriebes 43 auf die Schraube 41 des den Fräser tragenden Schlittens übertragen.

Bei Verwendung dieser Einrichtung kann die Bewegung des Fräsers entweder dieselbe sein wie die des Tasters oder die umgekehrte.

Um mittels eines Stempelmodells ein Matrizenstück herzustellen, ist die Arbeitsweise der Maschine folgende:

Die senkrechte Schraube 33 wird derart gekuppelt, daß der Schlitten 31 eine Bewegung erhält, die der Bewegung des Schlittens 32 entgegengesetzt gerichtet ist, und die Schraube 41 wird so gekuppelt, daß der Fräser eine Bewegung erhält, die umgekehrt zur Bewegung des Tasters ist. Es liegen dann dieselben Bedingungen vor wie in dem Falle der in Abb. 5 veranschaulichten Maschine, und

das hergestellte Werkstück ist genau umgekehrt wie das Modell.

Das Wichtige bei der neuen Anordnung ist,

daß die Maschine eine Universalmaschine wird, und daß man mit ein und · demselben Modell

1. ein Werkstück, welches mit dem Modell übereinstimmt,

2. das umgekehrte Werkstück,

3. das symmetrische Werkstück und

4. das Umgekehrte des symmetrischen Werkstücks herstellen kann.

Sind nämlich die Bewegungen der senkrechten Schrauben 33 und 35 entsprechend denen der horizontalen Schrauben, so erhält man ein Werkstück, welches dem Modell vollkommen gleicht. Kehrt man nur die Bewegung der senkrechten Schraube 33 um, so ist das erzeugte Werkstück symmetrisch mit Bezug auf das Modell. Kehrt man nur die Bewegung der horizontalen Schraube 41 um, so wird das erzeugte Werkstück das Umgekehrte des symmetrischen Stückes des Modells, d. h. symmetrisch dem vorher genannten Stück. Kehrt man schließlich die Bewegungen beider Schrauben 33 und 41 gleichzeitig um, so ist das erzeugte Werkstück das Umgekehrte des Modells.

Claims

Patentansprüche;

i. Kopierfräsmaschine, deren Steuerung durch einen elektrischen Taster erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan und das Werkzeug auf besonderen Schlitten angeordnet sind, die entweder

35· durch Beeinflussung des elektrischen Tasters durch mechanische Steuermittel oder durch elektrische Beeinflussung mechanischer Steuermittel in zwei zueinander senkrecht stehenden Bewegungsrichtungen gleich- oder gegenläufig bewegbar sind.
2. Kopierfräsmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer das Tastorgan (0) tragenden, im Tasterschlitten, (k) verschiebbar gelagerten Stange (I) ein Anschlag (s) angeordnet ist, gegen den- sich der eine Arm eines unter der Einwirkung einer Feder (u) stehenden zweiarmigen Hebels (m) legt, dessen anderer Arm auf einen auf dem Werkzeugschlitten (e) angeordneten elektrischen Taster (g) einwirkt, der das Werkzeug (/) entsprechend steuert.
3. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastorgan auf einer im Taster schlitten (1) verschiebbar gelagerten, unter der Einwirkung einer Feder {5) stehenden Zahnstange (2) angeordnet ist, die in ein Zahnrad (6) eingreift, welches seinerseits auf eine ebenfalls im Tasterschlitten (1) ge- ^₀ lagerte Zahnstange (3) einwirkt, die mit einem Anschlag (4) versehen ist, welcher den elektrischen Taster (g) des Werkzeugschlittens beeinflußt.
4. Kopierfräsmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die das Tastorgan tragende, im Tasterschlitten (1) verschiebbar gelagerte und unter der Einwirkung einer Feder (9) stehende Stange (2) durch ein über eine Rolle (6) laufendes ₇„ Kabel (7, 8) mit einer ebenfalls im Tasterschlitten (1) verschiebbar gelagerten, unter der Einwirkung einer Feder (10) stehenden Stange (3) verbunden ist, die einen Anschlag (4) trägt, der den elek- _7S irischen Taster (g) des Werkzeugschlittens beeinflußt.
5. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Tastorgan (21) tragende Schlitten (20) mit g₀ dem das Werkzeug (18) tragenden Schlitten (17) durch ein über eine Rolle (23) laufendes Kabel (22) verbunden ist, so daß die beiden Schlitten entgegengesetzte vertikale Bewegungen ausführen, und daß das Tastorgan (21) mit dem Werkzeug (18) über ein Umkehrsystem gemäß den Ansprüchen 2 bis 4 verbunden ist.
6. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb _go des den elektrischen Taster (21) unmittelbar tragenden Schlittens (32) unter Vermittlung einer Mutter (36) durch eine Schraube (35) und des das Werzeug (18) tragenden Schlittens (31) ebenfalls unter Vermittlung einer Mutter (34) durch eine Schraube (33) erfolgt, während beide Schrauben (33, 35) über ein Kegelradgetriebe von einem Motor (37) aus Antrieb erhalten, und daß ein Schrauben- und Zahnradgetriebe (38, 39, 40, 41, 42, 43) die Horizontalbewegung des Tasterschlittens auf den Werkzeugschlitten überträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen