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Maschine zum Gradieren von Schablonen Die Erfindung bezieht sich auf
Maschinen zum Gradieren von -Schablonen nach einem Modell mit Modellhalter, Werkstückhalter,
Modellführung, Werkzeug und zwischengeschalteten Pantographen nach Patent 569 407.
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Der Hauptgedanke, wvelcher der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin,
die Gebrauchsfähigkeit dieser bekannten Maschine zu verbessern, und zwar durch zwei
folgend beschriebene Maßnahmen.
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Die erste Maßnahme läuft auf eine zeitweise Ausschaltung des einen
oder des anderen - oder auch beider - Pantographenhebels hinaus, um an bestimmten
Stellen den Gradierfaktor ändern zu können, ohne daß hierdurch an den sonstigen
Arbeitsverhältnissen etwas geändert wird. Hierdurch soll in erster Linie erreicht
werden, daß die Gradierung ausgeschaltet werden kann, so daß die Maschine dann wie
eine Kopiermaschine arbeitet und die Masse im Verhältnis i : i überträgt.
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Die Mittel zur Durchführung dieser Maßnahme bestehen darin, daß einerseits
die Schlitten der Pantographenhebel feststellbar und andererseits die Verbindung
zwischen den Pantographenhebeln und den von ihnen gesteuerten Maschinenteilen, insbesondere
den Wagen des Modell- und Werkstückträgers, lösbar sind. Außerdem sollen die Verbindungen
zwischen den Pantographenhebeln und den Wagen des Modell- und Werkstückträgers nicht
nur lösbar, sondern auch einstellbar bzw. einregelbar sein, so daß die Möglichkeit
besteht, ohne Vornahme sonstiger Einstellungen und ohne Beeinträchtigung der Sauberkeit
der Arbeit der Maschine eine Veränderung der Gradierung auch während des Betriebes
vornehmen zu können. Diese Einstellbarkeit ist besonders dann von Wichtigkeit, wenn
ein Teil des Modells in einem. anderen Verhältnis übertragen werden soll als der
übrige Teil, wobei, wenn der Führungsstift beim Umfahren des Modells in die Nähe
dieses in einem anderen Verhältnis zu übertragenden Teiles kommt, nur die Verbindung
zwischen den Pantographenhebeln und den von ihnen gesteuerten Maschinenteilen gelöst
und auf das. neue Verhältnis eingestellt zu werden braucht, um dann die Gradierung
in dem neuen Verhältnis zu ermöglichen.
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Wenn dann die Gradierung im Verhältnis i : i vorgenommen werden soll,
werden die Schlitten festgeklemmt, nachdem natürlich ebenfalls die Pantographenhebel
gelöst wurden.
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Die zweite der oben angedeuteten Maßnahmen besteht darin, den Modell-
und Werkstückhalter ebenfalls einstellbar zu machen,
um solche Veränderungen
des Gradierungsverhältnisses auch dann vornehmen zu kÖnnen, wenn sich das Modell
nicht in allen Teilen genau nach den Hauptlinien orientieren läßt, was an sich notwendig
ist, um eine richtige und genaue übertragung zu ermöglichen. Hierbei werden dann
die Hauptteile des Modells, welche in der Richtung der Hauptlinien liegen, bei gewöhnlicher
Einstellung des Modell- und Werkstückträgers übertragen und dann die aus diesem
Hauptlinienbereich herausfallenden Teile nach einer entsprechenden Einstellung,
insbesondere nach Schwenkung des Modell- und Werkstückträgers. Die Einstellbarkeit
des Modell- und Werkstückträgers erfolgt um den Kreuzungspunkt der Hauptlinien,
so daß hierdurch an den Übertragungsverhältnissen nichts geändert wird. Selbstverständlich
ist es aber in Verbindung mit der ersten der genannten Maßnahmen hierdurch möglich,
jederzeit auch Änderungen in der Gradierung vornehmen zu können, wodurch beide Maßnahmen
für sich sowohl als auch im Zusammenhang eine besondere Bedeutung erlangen.
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Wenn auch unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen für
den angegebenen Zweck die Einstellung des Modell- und Werkstückhalters durch Drehung
in erster Linie in Betracht kommt, so ist doch unter Einstellung auch eine Verschiebung
in der Richtung der Hauptlinien zu verstehen, so daß man unter Umständen durch eine
solche Verschiebung einen neuen Kreuzungspunkt der Hauptlinien schaffen kann, was
insbesondere dann von Wichtigkeit ist, wenn Modelle von außergewöhnlich großen Abmessungen
übertragen werden sollen, die sich nicht oder nur mit großen Schwierigkeiten nach
dem üblichen Kreuzungspunkt der Hauptlinien oder Datenlinien, wie sie in der folgenden
Beschreibung genanntwerden,orientieren lassen.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine nach
der Erfindung dargestellt, und zwar nur in den Teilen, die von der vorliegenden
Erfindung betroffen werden.
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Fig. i ist eine Vorderansicht, Fig.2 eine Draufsicht auf die Mittel
zur schwenkbaren Einstellung des Modell- und Werkstückträgers, Fig..3 ist eine Draufsicht
in kleinerem Maßstabe auf den Modell- und Werkstückträger mit den Pantographenhebeln
und ihren Verbindungen, soweit sie für die Erläuterung erforderlich sind.
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Fig. q. ist eine Draufsicht in größeremMaßstabe, und zwar auf einige
Teile der Fig. 3, insbesondere auf die lösbare und einstellbare Verbindung des einen
Pantographenhebels mit den,zugehörigen Teilen. Fig. 5 ist eine Seitenansicht auf
die Teile nach Fig. q..
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Die Maschine besteht wie bei der bekannten nach Patent 569 407 aus
einer Konsole i, die auf einer senkrechten Säule ruht. Ein Wagen 3 läuft auf Rollen
in einer waagerechten Führung 5, die sich in der Seitenrichtung der Maschine erstreckt
und an der Konsole i angeordnet ist. Dieser sich nach vorn und hinten weit über
die Führung 5 erstreckende Wagen ist an der Oberseite wiederum mit einer Führung
7 versehen, die rechtwinklig zur Führung 5 verläuft und für einen Träger 9 bestimmt
ist, welcher den Modell- und Werkstückträger i i aufnimmt. Das Modell wird in einen
rahmenartigen Halter io eingespannt und das Werkstück zwischen Backen 12 (Fig. i)
festgeklemmt. An die Kante des Modells legt sich ein Führungsstift 1q., der das
Werkzeug zur Wiedergabe des Modells steuert. Die Achse des Werkzeuges, das beliebig
ausgebildet sein kann, steht senkrecht und ortsfest zur Maschine, während die ebenfalls
senkrechte Achse des Führungsstiftes in bezug auf das Werkzeug zur'Hervorbringung
der gewünschten Gradierung beweglich ist. Zwischen dein Führungsstift 14 und dem
Wagen 3 bzw. dem Träger g sind zwei Pantographenhebel 15 und 17 geschaltet, von
denen der Hebel 15 im folgenden als Breitenpantograph und der Hebel 17 als Längenpantograph
bezeichnet ist. Wie Fig.3 zeigt, liegt der Breitenpantograph 15 in einer im wesentlichen
vorwärts gerichteten Lage, während der Längenpantograph sich im wesentlichen in
der Seitenrichtung der Maschine erstreckt. Jeder dieser Hebel ist um einen einstellbaren
Zapfen schwingbar, die als Breiten- bzw. Längenpantographenzentren bezeichnet werden.
Diese beiden Pantographenzentren sind zwecks Änderung des einen oder anderen Gradierfaktors
veränderlich, und zwar dadurch, daß z. B. beim Längenpantographen 17 an der Unterseite
des Hebels eine Nut vorgesehen ist, in der ein Stein als Träger des Zapfens ig verschiebbar
ist. Andererseits liegt der Zapfen 19 in einem Glied 23, welches in der Seitenrichtung
der Maschine beweglich ist, so daß auf dieseWeise dasLängenpantographenzentrum verstellt
und damit der Gradierfaktor in dieser Richtung geändert werden kann. Eine gleiche
Anordnung ist zur Verstellung des Breitenpantographenzentrums vorgesehen.
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Im allgemeinen wird eine Stellungsänderung der Zentren auch eine Verschiebung
des Führungsstiftes 14 hervorbringen. Wenn jedoch die Pantographenhebel parallel
zur Verstellungsrichtung der zugehörigen Zentren liegen, kann eine Einstellung vorgenommen
werden, ohne daß ein Einfluß auf den Führungsstift 14 erfolgt.
Diese
Tatsache wird benutzt, um den einen Teil des Modells in einem anderen Verhältnis
zu übertragen als den arideren Teil. Durch Schlitze 25 und 27, die rechtwinklig
zueinanderfin dem Modell- und Werkstückträger vorgesehen sind, wird die Möglichkeit
geschaffen, das Werkstück stets so einzuspannen, daß es mit dem in einem anderen.Verhältnis
zu. übertragenden Teil in der Nähe des Datenlinienkreuzungszentrums liegt, womit
der Punkt gemeint. ist, in, dem sich die Linien schneiden, die von, den Pantographenhebeln
dann angegeben werden, wenn sie parallel .zur Richtung der Verstellung iht:er. Zentren
verlaufen. . ..
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Bei einer Einspannung des Werkstückes in dieser Weise. kann dann bei
Ankunft des Führungsstiftes an dem in einem anderen Verhältnis zu übertragenden
Teil jeweils eine Änderung des Gradierfaktors vorgenommen werden, ohne daß eine
Änderung der Stellung des Führungsstiftes herbeigeführt wird.
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Hierbei besteht bei den bekannten Maschinen jedoch immer die.Voraussetzung,
daß, die Teile des Modells sich im allgemeinen und die in einem. anderen Verhältnis
zu übertragenden im besonderen auf eine der Hauptrichtung, d. h. also auf eine der
Datenlinien, orientieren lassen. -,Wenn das nicht möglich ist, kann eine genaue
und richtige Übertragung nicht erfolgen. Um nun in solchen Fällen ebenso genau und
zuverlässig arbeiten zu können, ist der - Träger 9 mit einem sich waagerecht nach
vorn erstreckenden Bogenglied 29 (Fig. i und 2) versehen, welches mit einer an der
oberen Fläche vorgesehenen \Tut 31 als Führung für eine nach unten vorspringende
Rippe der Modell- und Werkstückeinspannvorrichtung ii dient. So bildet dieses Bogenglied
mit seiner oberen Fläche ein Lager zur Aufnahme des Gewichtes der Einspannvorrichtung,
wobei an diesem Lager die Einstellung vorgenommen werden kann. Der Krümmungsmittelpunkt
des Bogengliedes, dessen sich über etwa 25° erstreckende Länge für alle Fälle im
allgemeinen ausreicht, liegt im Datenlinienkreuzungspunkt Z (Fig. 3).
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Das Bogenglied besitzt ferner einen Bogenschlitz35 (Fig.2),durch welchen
-ein Gewindebolzen 37 (auch Fig. i) in ein Gewindeloch der unteren Fläche der Einspannvorrichtung
i i eingreift. Mittels -eines Handgriffes 39 am unteren Ende des Bolzens kann dieser
gegen die untere Fläche des Gliedes 29 gepreßt werden, um den Modell- und Werkstückträger
festzustellen.
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Wenn also ein Modell, wie z. B. das mit strichpunktierten Linien nach
Fig. 3 angedeutete, sich nicht mit allen Teilen nach den Hauptlinien orientieren
läßt, so daß etwa der Steg P aus diesen Linien herausfällt, so kann man, nachdem
das nach den Hauptdatenlinien. orientierte Modell bis auf den Steg P übertragen
worden ist, den Modell- und Werkstückträger mit Hilfe des Bogengliedes so einstellen,
daß auch der Steg mit einer der Linien zusammenfällt, worauf dann in gewohnter Weise
und mit der erforderlichen Genauigkeit die Übertragung auch dieses Teiles vorgenommen
werden kann.
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In der senkrechten Seitenfläche des Bogengliedes können nun noch Löcher
¢3 vorgesehen sein, die sich bis in den Schlitz 35 erstrecken und zur Aufnahme eines
beliebig einsetzbaren Stiftes 45 dienen, der dann als Anschlag zur Begrenzung der
Schwenkbewegung des Modell- und Werkstückträgers dient.
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`Um nun im Rahmen der Erfindung und zur Durchführung der eingangs
angegebenen Maßnahmen auch während des Gradierens den Pantographenmechanismus ausschalten
zu können,. ist folgende Einrichtung getroffen: In jedem Schlitten ist im vorderen
Ende ein Gewindeloch vorgesehen (nicht dargestellt), in dem ein Schraubenbolzen
sitzt, der gegen den Maschinenrahmen angezogen werden kann. Der entsprechende Schlitten
wird dadurch blockiert.
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Bei Blockierung ist es jedoch wünschenswert, den zugehörigen Pantographenhebel
von dem Schlitten zu lösen, so daß die Bewegungsmöglichkeit des Modell- und Werkstückträgers
nicht beeinträchtigt wird, sondern eine freie Bewegung eintreten kann. Hierzu dient
folgende in Verbindung mit dem Breitenpantographen 15 beschriebene Einrichtung.
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Der feste Maschinenkopf ist in der Nähe des rechten hinteren Endes
mit zwei waagerecht nach hinten sich erstreckenden Armen versehen, von denen einer
in Fig. 3 mit 47 bezeichnet ist. An dem hinteren Ende dieser Arme ist ein waagerechtes
Glied 49 befestigt, welches eine sich von links nach rechts erstreckende Führung
bildet. Auf dieser Führung läuft ein Wagen 51 (Fig. 3, q. und 5) mit scharfkantigen
Rädern 53, die auf senkrechten Achsen des Wagens angeordnet sind und in V-förmige
Nuten an der vorderen und hinteren senkrechten Fläche der Führung eingreifen. An
der Oberseite des Wagens ist eine Schwalbenschwanzführung 55 vorgesehen, in welcher
ein Schlitten 57 durch ein Handrad bewegbar ist. Der Breitenpantographenzapfen 59
ist auf einer senkrechten Achse dieses Schlittens frei drehbar angeordnet. Der Wagen
3 ist am hinteren Ende mit einem kurzen Arm 61 (Fig. 2) versehen, der sich nach
oben und links erstreckt und an den eine von links nach rechts waagerecht verlaufende
Stange 63 angeschlossen ist, deren: rechtes Ende dicht bei und parallel zu der Führung
49 liegt, jedoch etwas über und in
der Nähe des hinteren Endes dieser
Führung. Der Wagen 5 i ist nun mit einer Konsole 65 (Fig. 5) versehen, in welcher
die waagerechte Stange 63 gelagert ist. Eine Muffe 67 ist mit einem Ende in ein
senkrecht über der Führung für die Stange 63 vorgesehenes Schraubloch der Konsole
eingesetzt; während das andere Ende dieser Muffe herausragt. In der Muffe ist längsverschieblich
- begrenzt durch Stift und Schlitz 73 - eine Spindel 69 mit Drehknopf 71
angeordnet, derart, daß eine Drehung des Spindelkopfes und der damit hervorgerufenen
Drehung der Muffe 67 in dem Gewinde des Schraubloches eine Längsverschiebung dieser
Muffe und dadurch wiederum eine Feststellung der Stange 63 in der Konsole 65 erfolgt.
Durch dieses Festklemmen wird der Wagen 51 und damit das zugehörige Pantographenzentrum
in bezug auf die Achse 63 und den Wagen 3 blokkiert.
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Im allgemeinen ist während des Arbeitens der Maschine der Breitenschlitfen
nicht durch die erwähnte Klemmung festgehalten und der Breitenpantographenzapfen
59 ist in angegebener Weise in bezug auf den Wagen 3 durch Festklemmen des
Wagens 51 auf der Achse 63 festgeklemmt. Da jedoch der Zapfen 5g, um den normalen
Wirkungszusammenhang der verschiedenen Teile nicht zu stören, stets dieselbe relative
Stellung zum Wagen 3 einnehmen muß, ist der Wagen 5 1 auf der Stange 63 stets
in einer bestimmten Stellung festzuklemmen. Hierzu ist in der Stange 63 ein Loch
75 vorgesehen, in welches in der bestimmten Stellung das untere Ende der Spindel
69 eingedrückt wird. Durch Herausziehen der Spindel 69 aus dem Loch
und Drehen wird die Verbindung und Klemmung gelöst. Die Stellung dieses Loches 75
ist so gewählt, daß der Modellträger dann in der richtigen Lage zum Datenlinienzentrum
steht. Um jedoch auch die andere Stellung, in der der Modellträger zur Erzielung
eines anderen Datenlinienzentrums verschoben ist, sichern zu können, ist noch ein
zweites Loch an der entsprechenden Stelle vorgesehen, also derart, daß das Datenlinienzentrum
dann etwa in der Linie der Schlitze 77 (Fig. 3) liegt.
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An dem rechten Ende der Stange 63 ist zweckmäßig parallel dazu eine
Skala 79 angeordnet, wobei ein vorspringender Ansatz 83 der Konsole als Zeiger
dient. Diese Skala wird benutzt, wenn die Gradierwirkung in der Breitenrichtung
auf einen Teil der zu gradierenden Schablone beschränkt werden soll. Diese Skala
ist so eingeteilt, daß, wenn der Wagen 5 i seine normale Stellung auf der Stange
63 einnimmt, der Strich an dem Vorsprung 83 dem Nullpunkt der Skala gegenüberliegt.
Von diesem Nullpunkt aus ist die Skala in beiden Richtungen in Zoll eingeteilt.
Wenn nun beim Gradieren einer Schablone die Gradierung in der Breitenrichtung eines
bestimmten Modellteiles beschränkt werden soll, so wird, wenn dieser Teil erreicht
ist, der Wagen aus seiner normalen Stellung um eine Entfernung gleich der Weite
dieses Teiles in der richtigen Richtung bewegt, und die Größe dieses Teiles kann
leicht an der Skala abgelesen werden.
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Ferner kann die Skala mit zwei Anschlägen 85 versehen sein, die durch
Klemmschrauben 87 einstellbar befestigt sind; hierdurch können bestimmte Begrenzungen
herbeigeführt werden, wenn der Vorsprung 83 mit den Anschlägen in Berührung kommt.
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Mit Hilfe der verschiedenen Einstellungen sind die verschiedensten
Arbeitsweisen möglich, so daß Modelle in allen Formen übertragen werden können und
dabei die Gradierung in den verschiedensten Verhältnissen geändert werden kann.
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In ähnlicher Weise wie der soeben beschriebene Breitenpantograph ist
auch der Längenpantograph ausgebildet, so daß dieser ebenso arbeiten bzw. ausgeschaltet
werden kann. Der Längenpantographenhebel 17 ist an einem Ende mit dem Modell- und
Werkstückträger ii so verbunden, daß dieses Ende vom Träger nur dann bewegt wird,
wenn dessen Bewegung eine in der Vorwärts-und Rückwärtsrichtung der Maschine liegende
Komponente besitzt.
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Um das zu gestatten, ist das Ende des Längenpantographenhebels durch
ein Loch in einem waagerechten Zapfen 9i hindurchgeführt, der als Längenpantographenzapfen
zu bezeichnen ist. Dieser Zapfen sitzt auf einem Schlitten 9,3, der in einer
Nut des Wagens 95 gleiten kann. Der Wagen 95 läuft an einer Führungsstange
97, die sich nach vorn und hinten erstreckt. Der Träger g des Modell- und
Werkstückträgers i :i ist mit einem waagerechten, genuteten Glied 9g versehen, welches,
von links nach rechts verlaufend, als Führung für senkrechte Zapfen dient, welche
Rollen tragen. Die Zapfen sitzen an einem Arm I o I (Fig. i), an dessen rechtem
Ende eine waagerechte Achse 103 befestigt ist, die in der Nähe der waagerechten
Führungsstange 97 liegt. Wie beim Breitenpantographen ist auch hier der Wagen
95 -nit einer Konsole versehen, in welcher die Stange 103 geführt ist. Auch
hier ist eine Klemmvorrichtung vorgesehen wie beim Breitenpantographenhebel, sowie
auch eine Skala. Zweck dieser Anordnung ist genau das gleiche, was in Verbindung
mit dem Breitenpantographen oben beschrieben wurde, bezogen jedoch auf die mit dem
Längenpantographen verbundenen Teile.
Das rechte Ende des Längenpantographenhebels
ist durch Zapfen mit einem Hilfsträger 107 verbunden, der in einer Führung i o9
am Breitenschlitten gleitet und selbst als Längenschlitten zu bezeichnen ist. Der
Führungsstift 14 ist mit einem nach- oben gerichteten Zapfen in einer vom Längenschlitten
107 getragenen Scheibe i i T- einstellbar. Jede Bewegung des Längenschlittens wird
also auf den Breitenschlitten übertragen. Auch der Längenschlitten kann mit Hilfe
eines Schraubbolzens blockiert werden, und zwar am Breitenschlitten. Wenn diese
Blockierung vorgenommen und gleichzeitig der den Längenpantographenzapfen 91 tragende
Wagen 9.5 freigemacht wird, dann erfolgt keine Gradierung.
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Auch hier sind zu den Schlitzen 27 im Modell- und Werkstückträger
parallel verlaufende Schlitze 113 vorgesehen, welche eine Verschiebung des Datenlinienzentrums
gestatten, um eine Anpassung an die Form und Größe des jeweiligen Modells zu -gestatten.
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Auch hier kann wie bei der bekannten Maschine nach Patent 569 407
ein Handrad vorgesehen sein, welches über Bowdenzüge eine Einstellung des Pantographenzapfens
an ihren Wagen vorzunehmen gestattet, so daß zwei voneinander unabhängige Hilfsmittel
vorgesehen sind, um die Gradierung in jedem gewünschten Maße zu ändern.