DE611985C - Maschine zum Kopieren von Randflaechen - Google Patents

Description

Kopiervorrichtungen, bei denen die Formgebung dutch zwangsläufige oder kraftschlüssige Führung eines Fühlers erzielt wird, sind bekannt sowohl für unmittelbare Übertragung durch Hebel, Storchschnabel als auch für mittelbare Relaissteuerung.

Gewisse Maschinen arbeiten mit umlaufenden Schablonen; bei anderen sind Schablone und Werkstück auf getrennten Tischen mit stetigem Antrieb gelagert.

Bei diesen Ausführungen ist es unmöglich, nach einer unregelmäßig gekrümmten Äußenkurve eine Innenkurve oder umgekehrt ohne wesentliche Verzerrung herzustellen, da bei Kopieren einer Innenkurve nach einer Außenkurve (s. Abb. 1) der Fühler die Schablone bed a, a¹, a²... berührt, während das Werkzeug entsprechend bei b, b^l, ö³... schneidet, wobei die Punkte α und b bzw. a- und b²...

um r-j-s bzw. r~-\-s² ... von der gemeinsamen X-Achse abweichen. Es entsteht also eine Verzerrung, deren- Größe von der jeweiligen Steigung der Kurve und den Durchmessern von Fühler und Werkzeug abhängt.

Die Beseitigung der Verzerrung erfolgte bisher entweder von Hand, was zeitraubend und teuer ist, oder es muß bei zu großem Fehler eine Hüfsschablone angefertigt werden, nach welcher dann kopiert werden kann.

Das führt .aber leicht zu Unstimmigkeiten und ist kostspielig, so daß auch zeitgemäße Werke es heute noch, vorziehen, die maschinelle Bearbeitung ganz zu unterlassen und nach Anriß die Arbeitsstücke vorzuarbeiten, um sie darm von Hand fertigzustellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopiervorrichtung, welche nach einer Außenform eine Innenform und umgekehrt verzerrungsfrei unmittelbar und gegebenenfalls selbsttätig herstellen kann. Besonders wichtig ist dies bei den stark wechselnden Modellen, Gesenken, Preßformen, Schnitt- und Stanzwerkzeugen der Blechwaren-, Schuh-, Kartonnagen, Bakelitindustrie, Gesenkschmieden usw. Nach der Erfindung wird der Schablone und dem mit dieser zwangsläufig verbundenen Werkstück außer der senkrechten und waagerechten Bewegung zeitweilig eine zusätzliche Bewegung derart gegeben, daß die Tangente im Berührungspunkt zwisehen Fühler und Schablone immer senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Fühler L und Werkzeug W (Abb. 2) zu liegen kommt, in Abb. 3 also in Richtung der Führung- des Schlittens F. Hierdurch wird die Verzerrung vermieden.

Es können nach diesem Grundsätze nicht nur ebene, sondern auch räumliche und Hohlformen nach für den Verkauf fertig bearbeiteten Teilen ohne Hilfsschablonen oder Umzeichnung hergestellt werden·, ebenso nicht nur gleichartige Stücke, sondern auch deren

dazugehörige Gegenform, gebenenfalls unter Berücksichtigung des Schwindmaßes oder eines sonstigen beliebigen Maßstabes oder mit gleichmäßiger Schnittzugabe bzw. Abmaß.

Die Abb. ι bis 4 und die Beschreibung

sind der Einfachheit halber auf den· Fall der Herstellung einer ebenen Innenform nach einer Außenschablone im Maßstab 1:1 beschränkt.

Die Anordnung eines Fühlhebels h an Stelle des Fühlers H bei Schablonenmaterial, das dem Fühler zu wenig Widerstand bietet, ist in Abb. S dargestellt.

Die Anordnung eines oder mehrerer Leithebel und der Antrieb der Zusatzbewegung der Schablone bei räumlichen Formen erfolgen sinngemäß. Auf Bettel ist der in der X-Achse des Bettes verschiebbare Schlitten B angeordnet sowie die um ihre Mittelpunkte drehbaren Tische C zur Aufnahme der Schablone bzw. der zu kopierenden Form Z)¹ und zur Aufnahme des zu formenden Arbeitsstückes.

Auf SchlittenB ist der Schlitten/⁷ angeordnet, der in der Y-Achse des Bettes A beweglich, ist. Er trägt den Leitapparat L und den Werkzeugträger G mit dem Werkzeug W. L und G sind auf den. Prismen P und Q senkrecht zur Ebene des Bettes beweglich. Der Leitapparat besteht aus dem Fühler// und dem um den Drehpunkt d schwenkbaren Leithebel/, welche in Abstandm voneinander die Schablone berühren. Das Prisma E dient zum Einstellen der Maschine. Ist der Abstand der Tischmittelpunkte gleich dem Abstand vom Fühler bis zum Schnittpunkt des Werkzeuges, so entsteht ein genau der Schablone entsprechendes Werkstück. Wird für ein bestimmtes Arbeitsstück einer der Abstände gegenüber dem anderen gleichbleibend verändert, so entsteht an allen Umfangsteilen eine gleichbleibende Zugabe oder Abnahme, wie dies für Stempel und Matrizeni, Nähte, Falz- und Bördelzugaben u. a. m. erforderlich ist.

Das Einstellen der Spantiefe und der Ausgleich der Werkzeugabnutzung erfolgen durch Verschieben des Tisches D* auf Prisma-Zf. Ist ein von 1 zu 1 abweichendes Größenverhältnis des Werkstückes gegenüber der Schablone erforderlich, so kann dies erreicht werden durch Einschalten eines Getriebes, das den Werkstücktisch D entsprechend dem gewünschten Größenverhältnis auf den Prismen E und Z verschiebt in Abhängigkeit von den Bewegungen des Leitapparates L ge» genüber dem Mittelpunkt des Schablonenträgers C. Je nachdem die Bewegungen des Werkstückträgers D bei gleichbleibendem Abstand von L bis W gleich· oder gegenläufig sind zum Leitapparat L, ergibt die Differenz oder die Summe der Bewegungen das gewünschte Größenverhältnis <; oder > 1.

Der Arbeitsvorgang ist folgender: Nachdem die SchabloneM und das Arbeitsstück/? in gleiche Lage zu den Hauptachsen der Tische C und D> gebracht sind und der richtige Abstand der Mittelpunkte von C und D durch Verschieben von D auf E eingestellt ist, wird der Vorschub des Schlittens/⁷ eingeschaltet.

Es werden dabei WeI-IcZeUgW. und Leitapparat/, in Richtung der Y-Achse bewegt.

Bildet beim Entlanggleiten an der Schabloneyfi die Verbindungslinie der Berührungspunkte e und / des Fühlers H (Abb. 4) und des Leithebels./ an der Schablone eine Gerade, die parallel der Y-Achse ist, bzw. liegt die Tangente an diesem Kurvenstück parallel zur Schlittenachse von F, so ist der um d drehbare Leithebel/ in Mittellage, und es erfolgt keine Zusatzbewegung der Tische, es entsteht hierbei auch keine Verzerrung.

Bildet dagegen die Verbindungslinie der Punktee und / eine Gerade, die zur Y-Achse geneigt ist, bzw. liegt die Tangente an diesem abgefaulten. Kurvenstück nicht parallel zur Achse des Schlittens F, so weicht der Leithebel/ von seiner Mittellage ab, wobei an dem freien Ende ein beliebig zu übersetzender Ausschlag entsteht, mittels dessen eine fremde Kraft gesteuert wird, welche die auf gemeinsamer Welle sitzenden. Maschinenelemente, Schnecken· S und S¹, antreibt und eine Zusatzbewegung sowohl des die Schablone tragenden Tisches C als auch des Werkstücktisches D erzeugt, entsprechend der Größe der Abweichung der Berührungslinie e,f bzw. der Tangente von der Y-Achse.

Als fremde Kraft kann beispielsweise ein Elektromotor, der seinen Strom von der Kontaktbahn K (Abb. 5) erhält, oder ein Flüssigkeitsmotor, dessen Steuerung- von· / erfolgt, ein Arbeitsregler usw. dienen.

Sobald die Parallelität der Berührungslinie bzw. Tangente mit der Schlittenachse wiederhergestellt ist, kommt der Hebel / in Mittellage, und die zusätzliche Bewegung hört auf.

Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem kleinsten Teilstück der Schablone und des mit ihr zwangsläufig verbundenen Werkstükkes, so daß es möglich ist, ein in beliebig engen Grenzen verzerrungsfreies Arbeitsstück zu fertigen.

Wird bei Kurven mit starker Steigung oder einem Wendepunkt der Ausschlag des Hebels/ und damit die notwendige Zusatzbewegung des Tisches so groß, daß das Werkzeug durch Überlastung gefährdet ist, so kann beispielsweise durch eine Kontaktbahn K² (Abb. 5) der

Vorschubantrieb des Schlittens F beeinflußt und so weit verringert, zu Null gemacht oder umgekehrt werden, daß die Gesamtbewegung des Werkzeuges zum Arbeitsstück in zulässigen Grenzen bleibt.

Bei Kurven, deren Radius kleiner ist als zulässig, oder Ecken kann durch den entsprechend starken Ausschlag des Leithebels oder eines derselben, falls mehrere angeord-

to net sind, ein. Stopprelais betätigt werden, das den Vorschub oder die ganze Maschine stillsetzt.

Für die Ausführung der Maschine ist es belanglos, ob der Vorschub in der vorbeschriebenen Weise durch Verschieben des Schlittens in der Richtung einer der Hauptachsen der Maschine erfolgt oder ob beispielsweise der Schlitten/⁷ stillsteht, er also nur noch Träger des Leitapparates und des Werkzeuges ist, und der Vorschub den auf den Prismen E und Z sich bewegendem Tischen erteilt wird.

Naturgemäß kann das Prinzip der zeitweiligen, zusätzlichen, gegebenenfalls selbsttätig gesteuerten, zwangsläufig von. dem Schablonenauf den Werkstückträger übertragenen Drehbewegung auch auf die nach dem Storehschnabelprinzip und die anderen im Anfang der Erfindung 'genannten Konstruktionen angewendet werden. Für das Storchschnabelprinzip . beispielsweise wird der Leitapparat L nicht mehr unmittelbar, sondern über einen Festpunkt mit dem Werkzeug W verbunden, unter Beibehaltimg der zwangsläufigen, sinngemäßen Übertragung der Zusatzbewegung vom Schablonen- zum Werkstückträger.

Bei wenig widerstandsfähigem Material für die Schablone wird der Fühler H durch den Tast- bzw. Fühlhebel h ersetzt, der dann, wie der Leithebel, in der bereits für L besprochenen Weise eine fremde Kraft steuert, welche den Schlitten B derart in. der Richtung seiner Führung, hier in der X-X-Achse, bewegt, daß der Abstand vom Berührungspunkt bis zur Mittelachse des Schiebers F immer konstant bleibt. Die geringste Abweichung davon hat einen Ausschlag des Tasthebels zur Folge, der die entsprechende Korrektur herbeiführt.

Bei räumlichen Gebilden kann bzw. können zu den beim Arbeiten in der Ebene angewendeten Leithebeln ein oder mehrere Wölbungsoder Tiefentaster dazukommen. Durch deren Ausschläge werden dann die Tische um ihre auf gleicher Höhe liegenden Schwenkpunkte entsprechend geneigt oder der Leitapparat L und der Werkzeugträger G auf ihren Prismen P und Q gehoben, bzw. gesenkt. Räumliche Arbeiten können aber auch durch schichtweises Arbeiten ausgeführt werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zum Kopieren von Randflächen, bei der das Werkstück außer senkrechter und waagerechter Bewegung noch eine Drehbewegung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß — insbesondere zur Herstellung von Innen- und Außenrandflächen nach derselben Schablone — die zusätzliche Drehung des Werkstückes (D¹), das sich in gleichem Maße wie die Schablone (M) bewegt, durch einen oder mehrere nahe einem Fühler (H) im Leitapparat (Z.) schwenkbar angeordnete Tasthebel (/) derart erfolgt, daß die Tangente im Berührungspunkt zwischen Fühler (H) und Schablone (M) bzw. die Verbindungslinie der Punkte (e, f) immer in Richtung der Führung des den Leitapparat tragenden Schlittens (F) liegt.
2. 2. Kopiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung von Schablone (M) und Werkstück (D) durch auf der gemeinsamen Antriebswelle (3) sitzende Schnecken (S, S¹) erfolgt, deren Bewegung durch den bzw. die Hebel (/) gesteuert wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen