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Gradiermaschine, insbesondere für Schuhschablonen Gegenstand der Erfindung
ist eine Gradiermaschine, insbesondere für Schuhschablonen, wie sie von der Schuhindustrie
gebraucht wird, bei der das Werkstück z. B. Pappe, Blech, Papier usw., analog der
durch ein Tastorgan abgegriffenen Form eines Modellstückes bearbeitet wird und sowohl
das Tastorgan mit dem ihm zugeordneten Bearbeitungswerkzeug wie auch das Modellstück
mit dem ihm zugeordneten Werkstück in bestimmter gegenseitiger Stellung gehalten
sind.
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Die bekannten Maschinen vorstehender Art besitzen in der Regel vier
Hauptteile, das sind Modellträger, Werkstückträger, Tastorgan und Bearbeitungswerkzeug.
Die Vergrößerung oder Verkleinerung geschieht dadurch, daß mehrere Schlitten oder
Wagen, zumindesten aber vier durch zwei Pantographensysteme in bestimmter gegenseitiger
Stellung gehalten sind, dabei können die vierHauptteile selbst auf Schlitten angerdnet
sein oder aber auch nur ein Teil davon, wobei aber dann das oder die feststehenden
Hauptteile durch Extraschlitten oder Wagen ersetzt werden müssen. Dieses System
von vier teilweise überlagerten Schlitten, verbunden durch ein kompliziertes Pantographensystem,
verlangt äußerste Präzision.
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Demgegenüber bietet die Maschine erfindungsgemäß eine wesentliche
Vereinfachung in der Konstruktion dadurch, .daß Tastorgan und Bearbeitungswerkzeug
starr auf einer Geraden verbunden sind, die parallel zu einer Achse angeordnet wiederum
mit dieser starr verbunden ist. Diese Achse ist sowohl drehbar um ihre Achse als
auch in Richtung der Achse auf beispielsweise zwei Gleitro-llen mit Gegenrollen
verschiebbar gelagert, um
einmal in der Funktion eines Schwenkrahmens
die Quere des Modellstückes, zum andern in der Funktion eines Schieberrahmens die
Länge des Modellstückes abtasten zu können.
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Dadurch ist es möglich, die zwei Schlitten mit ihren Gleitbahnen einzusparen,
die die gesahnte Länge und die gesamte Quere der Modellstücke abtasten.
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Diese in zwei Richtungen wirksame Achse bewirkt über Schieberdiagramme
.eine Steuerung einmal des Schlittens, der das Modell trägt, zum anderen des Schlittens,
der das Werkstück trägt. Dabei beträgt die Steuerung immer gerade so viel, als,
die Differenz zwischen großem und kleinem Mo-Bell beträgt, was maximal höchstens
6 bis 8 cm beträgt. Dies bedeutet gegenüber dem Pantographeisystem einen wesentlichen
Vorteil dadurch, .daß das Ausmaß der Bewegung der Schieberdiagramme bedeutend kleiner
und außerdem die beiden auf die Wagen wirksamen Schieberdiagramme ohne Drehpunkte
arbeiten, was eine einfache und leichte Konstruktion bei stabiler Lagerung ergibt.
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Verlangt das Pantographensystem, um bestimmte proportionale Vergrößerungsverhältnisse
zu bekommen, die Verlagerung von Drehpunkten, so genügt es, bei Schieberdiagrammen
ein starres Profil zu konstruieren, um beispielsweise Hebelbewegungen wiederum in
gerade Bewegungen umzusetzen, die proportional zu einer mittels diesem Hebel abgemessenen
Geraden sind, wobei es keine Rolle spielt, wievielmal eine gerade Bewegung in eine
Hebelbewegung und umgekehrt umgesetzt wird. Es muß dann nur zum bereits gegebenen
Diagrammprofil ein weiteres zusätzlich formgebend berücksichtigt werden.
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Handelt es sich bis jetzt darum, Arbeitsbewegungen der Maschine zur
Vergrößerung oder Verkleinerung in eine bestimmte Bewegung durch entsprechende Profilgebung
eines Schieberdiagramms umzusetzen, so handelt es sich bei dem auf die Wagen wirksamen
Schieberdiagramme um eine Profilgebung, durch die das Werkstück im Gegensatz zum
Modellstück in einem bestimmten Verhältnis vergrößert oder verkleinert werden soll.
Dazu genügt es, den Angriffswinkel des Schieberdiagramms zur Steuerung der Wagen
jeweils vor der Bearbeitung des Werkstückes in einem durch den Unterschied von Größe
zu Größe bestimmten Verhältnis zu ändern. Unter Berücksichtigung der Längs- und
Querrichtung spielt es dann keine Rolle, wo das Modellstück auf dem -'L\Ioldellträgerwagen
befestigt wird. Im Gegensatz kann dazu aber auch zentral gradiert werden, wenn z.
B. gewünscht wird, daß das Werkstück gegenüber denen Modellstück von einer bestimmten
Linie aus nach der einen Seite gegenüber der anderen unterschiedlich vergrößert
oder verkleinert werden soll. Es genügt dann, dem Schieberdiagramm ein Profil zu
geben, das von einer bestimmten Stelle aus, die der bestimmten Linie auf dem Modellträgerwagen
entspricht, nach beiden Seiten eine: unterschiedliche Winkelstellung zur Bewegungsrichtung
eines dieser Wagen besitzt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit durch bestimmte
Formgebung des Schieberdiagramms z. B. konvexe oder konkave Kurven, die Vergrößerung
oder Verkleinerung nach außen zu steigern oder zu vermindern. Dadurch ist eine bestimmte
Modellierung möglich, die aber entsprechend der Größeneinteilung gesetzmäßig ist.
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Die Erfindung ist mit ihren Einzelheiten nachfolgend an Hand von Zeichnungen
beispielsweise in mehreren Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigt Fig. i
die schaubildliche, prinzipmäßige Wiedergabe, einer Maschine der neuen Art, Fg.2
die Seitenansicht dieser Maschine unter spezieller Berücksichtigung des Arbeitsmechanismus
zur Vergrößerung und Verkleinerung in der Quere, Fig. 3 die Seitenansicht der Maschine
unter spezieller Berücksichtigung des Arbeitsmechanismus zur Vergrößerung und Verkleinerung
in der Länge, Fig.4 die Korrektur einer Hebelbewegung in eine gerade Bewegung, die
in einem bestimmten p.roportionellen Verhältnis zu der mittels einem Hebel abgetasteten
Geraden steht, Fig. 5 ein Schieberdiagramm zur Steuerung der Wagen senkrecht zur
Steuerungsrichtung von der Seite gesehen, Fig. 6 ein Schieberdiagramm zur Steuerung
der Wagen aus der Steuerungsrichtung auf die Profilbahn gesehen, Fig. 7 ein Zeichengerät
zur Markierung des Werkstückes von der Seite gesehen.
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In eineue Gestenrahmen g-IO II-i2, i3-I4-I5-i6 ist eine Achse 2-3
in den Rollen 7 und 8 mit Gegenrollen sowohl drehbar um die Achse als in Richtung
der Längsachse verschiebbar gelagert. Mit dieser Achse ist ein Rahmen 2-I-4-3 starr
verbunden. An dem Rahmenteil l-4 ist das Bearbeitungswerkzeug 5, bestehend aus beispielsweise
einer Kugelschreibermine 5 und einem Gleitlager 2I, in dem die Mine in Richtung
ihrer Längsachse verschiebbar gelagert ist, und aus einem Gummizug 22, der die Mine
auf das Werkstück drückt, sowie aus einer Stellschraube 23, die die Mine in Ruhestellung
vom Werkstück abgehoben, feststellt. Außerdem ist am Rahmenteil i-4 ein Führungsgriff
6 mit seiner Tastnadel 2o befestigt.
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Wird nun die Tastnadel von C in Richtung A oder B des Mädellträgerwagens
ig geführt, so beschreibt das Rahmenteil 2-I-4-3 eine Schwenkbewegung um die Achse
2-3. Einmal beschreibt das Bearbeitungswerkzeug auf dem Rahmenteil I-4, mit demTastorgan
starr verbunden, dieselbe Bewegung, zum anderen wird diese Bewegung über 2 starr
mit der Achse 2-3 verbundene Streben 24 auf einen Führungsrundstab 25 übertragen,
der parallel zur Achse 2-3 angeordnet ist. Die Schwenkbewegungen des Führungsrundstabes
25 übertragen sich über eine Rolle 26 mit ihrer Gegenrolle auf einen Schieber 27
mit seinem Diagramm 28. Schieberdiagramm 27-28 ist durch eine Stabilisierungsfläche
30 und eine Gabel 2-9 gegen Drehung gesichert und dazu
durch
eine Gabel 31 in einem bestimmten Winkel zum Führungsrun:dstab 2-5 gehalten.
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Es ist nun Aufgabe des Schieberdiagramms 27-28, die durch die
Tastnadel ao abgetastete gerade Strecke von Punkt C in Richtung A oder B des Modellträgerwagens
i9, umgesetzt in eine Kreisbogenbewegung des Rahmenteils 2-i-4-3 und des Führungsrundstabes
2.5 wiederum in eine zur ursprünglich abgetasteten Geraden von A nach C oder B proportionelle
Bewegung auf eine: Gerade zu übertagen.
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Dies geschieht dadurch, daß der die Bewegungsgerade darstellende Schieber
33 in einem vornehmlich rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Schieberdiagramms
27-2:8 angeordnet ist und, das Diagrammprofi128 durch, einmal den maximalen Hub
des Schiebers 27 in der einen Richtung, zum zweiten durch den maximalen Hub des
Schiebers 33 in der anderen Richtung senkrecht dazu und drittens durch die Korrektur
der Kreisbogenbewegung zu einer Bewegungsgeraden bestimmt ist.
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Die Konstruktion eines derartigen Diagrammprofils ist in Fig.4 beispielsweise,
prinzipmäß:ig auf zeichnerischem Wege ermittelt. Da sowohl die Ausgangsgerade: A-C-D-E
wie die Endgerade A'-C'-D'-E' in bestimmte, verhältnismäßig gleiche Teile eingeteilt
sind, kann das Profil des Diagramms dadurch festgelegt werden, daß bei jedem Teilabschnitt
A'-C'-D'-E' ein Punkt A"-C"-D"-E" markiert wird. Die einzelnen Punkte: brauchen
dann nur noch mit der Hand unter Berücksichtigung des Durchmessers der Tastrolle
34 verlaufend miteinander verbunden werden.
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Eine Rolle 34 gleitet auf dem Diagrammprofil 28 und überträgt die
in einem bestimmten proportionellen Verhältnis zur abgetasteten Strecke C-A oder
C-B stehende Bewegung über den Schieber 33 auf das Diagramm 35. Dieses Schieberdiagramm
ist zwischen zwei Rollen 36 und einem Gleitlager 37 mit Laufnut, in der ein Keil
38, der auf dem Schieber 33 befestigt ist, um das Schieberdiagramm gegen Drehung
zu sichern, gelagert. Eine Feder 61 drückt das Schieberdiagramm gegen das Diagramm-Profil
28.
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Das Diagramm besteht aus dem Sockel 39, der auf dem Schieber
33 befestigt ist. Der Sockel besitzt das Lager für die Achse 4o, um die sich die
Diagrammprofilbahn 35 dreht. Diese Achse 4o hat eine Bohrung für eine Flügelschraube
41, mittels der eine weitere Diagrammprofilbahn 43 so festgestellt werden kann,
daß die Diagrammbahnen 39 und 43 verschiedene Steuerungswinkel besitzen. Mittels
einer weiteren Flügelschraube 42, die im Sockel ihr Muttergewinde hat, und der Führungsnut
44 kann die Diagrammbahn 43 im Gegensatz zur Diagrammbahn 35 in einem bestimmten
Winkel festgestellt werden. Ein Zeiger 45 zeigt die Winkelstellung der Diagrammbahn
35, ein Zeiger 46 die der Diagramm:bahn 43 an. Eine Unterlage 47, fest verbunden
mit dem Sockel 39, dient mit ihren Klemmschrauben als Auflage für die verschiedenen
Größeneinteilungen. Die Gesamteinstellung beider Diagrammbahnen geschieht durch
eine Stellschraube 48, die mit ihrem Muttergewinde im Sockel 39 sitzt. Durch eine
Feder 49 wird die Diagrammbahn 3:5 ständig an die Stellschraube 48 gedrückt.
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Die Steuerung des Wagens 17, auf dem das Werkstück befestigt ist,
geschieht dadurch, daß eine Tastrolle 5o, die starr mit dem Wagen 17 verbunden ist,
diesen entsprechend dem Profil des Diagramms vor- und rückwärts in Bewegung setzt,
was jeweils eine Zu- oder Abnahme gegenüber dem Modellstück bedeutet. Der Wagen
besitzt auf der Seite der Tastro:lle 5o zwei Laufrollen zuzüglich einer Gegenrolle,
die entsprechend der Vierkantlaufschiene profiliert sind. Auf der gegenüberliegenden
Seite ist lediglich ein Laufrad angebracht, das auf einer glatten Bahn ohne Führung
läuft. Eine Feder 51 drückt den Wagen 17 ständig mit seiner Tastrolle 5o gegen das
Diagramm 35.
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Wird die Tastnadel 2a durch Führung des Handgriffes 6 von A nach G
oder H des Modellstückwagens i9 geführt, so legt das Bearbeitungser e w kzeug
5 - nau dieselbe Strecke zurück wie auch die starr mit dem Rahmen 2-1-4-3
verbundene Achse 2-3, ebenso ein starrer Rahmen, bestehend aus zwei Streben 52,
in denen die Achse 2-3 drehbar, aber nicht verschiebbar gelagert ist, und aus einer
Stabilisierungs.schiene6o, die in einer Rolle 53 mit Gegenrolle läuft, durch die-
der Rahmen mit der der Stabilisierungslaufschiene gegenübe rliegenden Laufschiene
5d. in einer stabilen Lage gehalten wird. Die Rollen 53 sind fest mit dem Gestenrahmen
verbunden. Die Laufschiene besitzt gegenüber der Stabilisierungslaufschiene fio
eine Steigung, die in einem ganz bestimmten proportionellen Verhältnis zur abgetasteten
Strecke von A nach G oder H steht. Diese Steigung bewirkt über die
Rolle: 55 mit Gegenrolle, daß der Schieber 56, der in einem vornehmlich rechten
Winkel zur-Stabii:isierungslaufschiene steht, einen bestimmten Hub: erhält. Der
Schieber 56 lagert in zwei Gleitlagern 58 mit Nut und Keil 18, der am Schieber 58
befestigt ist, um diesen gegen Drehung zu sichern. Der Hub bewirkt über das auf
dem Schieber 56 befestigte Diagramm 57 eine Steuerung des Wagens i9, der das Modellstück
trägt. Konstruktion und Wirkungsweise :des Schieberdiagramms 65-57 entsprechen dem
Schieberdiagramm 33-35 und Wagen 17 mit dem Unterschied, daß der Wagen ig: in Richtung
der Längsachse 2-3 beweglich ist.
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Die Maschine kann auch mit einer Stanze zur Bearbeitung des Werkstückes
ausgestattet werden. In diesem Fall wird der Antriebsmo:to:r z.weckmäßigerweise
auf der Achse 2-3 angebracht, und die Kraftübertragung geschieht durch Transmissio:n
auf den Stammechanismus, was den Vorteil hat, daß der Motor nur in einer Richtung
bewegt werden muß.