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Vorrichtung zur Wiedergabe von flächenhaften oder körperlichen Modellen in bildgleicher oder spiegelbildlicher Form
Es sind bereits Vorrichtungen zur gleichzeitigen Anfertigung mehrerer übereinstimmender Zeichnungen und Scbriftstücke bekannt, die einen mit zwei oder mehreren Schreib- oder Zeichenstiften oder Federn versehenen, die Seite eines Gelenkparallelogramms bildenden Stab enthalten und bei welcher die diesen
Stiften oder Federn gegenüberstehende Seite durch einen mit dieser fest verbundenen Stab zwischen Rollen geradlinig geführt wird. Es ist weiters bekannt, die Stifte oder Federn derart anzuordnen, dass sie alle gleichzeitig abgehoben werden können, wobei die Schreib- oder Zeichenstifte oder Federn mittels durch Schrauben regulierbaren Federdruckes niedergedrückt wurden.
Weiters ist es bekannt, ein solches Gelenkparallelogramm etwa senkrecht auf die Schreibunterlage od. dgl. bewegbar zu machen.
Mit diesen bekannten Vorrichtungen konnte jedoch nur eine bildgleiche Wiedergabe erreicht werden, überdies waren sie für die Wiedergabe von körperlichen Modellen nicht geeignet.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Vorrichtung zur Wiedergabe von flächenhaften oder körperlichen Modellen in bildgleicher oder spiegelbildlicher Form zu schaffen, bestehend aus mindestens einem Pantographen mit zwei Stangen, die mit an ihren Enden angelenkten Armen gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die eine Stange an ihrem Ende eine zum Abtasten des Modells dienende Spitze und die andere an ihrem Ende ein aus einer Spitze, einem Fräser od. dgl.
bestehendes Wiedergabeorgan trägt, und erreicht dies dadurch, dass die beiden um in einem festen Abstand voneinander angeordnete Lager schwenkbaren Stangen zur bildgleichen Wiedergabe mit Hilfe der Arme in diesem festen Querabstand miteinander verbindbar sind und zur spiegelbildlichen Wiedergabe zwei längs einer in der Mitte zwischen den beiden Stangen liegenden Führung verschiebbare Schlitten vorgesehen sind, von denen jeder mit einem Paar V-förmig angeordneter Arme gelenkig verbunden ist, welche an die an den Stangen angelenkten Arme anschliessbar sind, wobei die gesamte Anordnung zur dreidimensionalen Wiedergabe um eine waagrecht liegende Querachse schwenkbar und längs einer horizontalen, zur Querachse senkrecht stehenden Führung verschiebbar ist.
Vorteilhafterweise wird der Pantograph auf einem Wagen angeordnet, der oben an einer mittels Kugellagern auf zwei Längsträgern der Vorrichtung gleitenden Tragplatte um eine Achse schwenkbar angelenkt ist, die parallel zu der die beiden festen Stützpunkte miteinander verbindenden Achse verläuft.
Besonders zweckmässig ist es, wenn die Vorrichtung einen das Modell tragenden Schlitten und einen das wiederzugebende Stück oder diese Stücke tragenden Schlitten enthält und dass diese beiden Schlitten mikrometrisch und voneinander unabhängig bewegbar sind, u. zw. in lotrechter Richtung einzeln durch eigens dazu bestimmte Einstellräder, in der Längsrichtung aber gemeinsam durch ein gemeinsames Einstellrad, wobei wenigstens einer der beiden Schlitten zwecks rascher Einstellung des Modells in bezug auf das bzw. die zu bearbeitenden Stücke mittels zusätzlicher Einstellräder od. dgl. mikrometrisch und unabhängig vom andern in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen, d. h. längs und quer, bewegbar ist.
In der Zeichnung sind zwei verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, u. zw. stellen die Fig. 1 bis 5 eine erste Ausführungsform und die Fig. 6-9 eine zweite Ausführungsform dar. Hiebei ist Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung, Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des auf seiner Unterseite den Pantographen tragenden Wagens, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Pantographen in der Stellung zur bildgleichen Wiedergabe, Fig. 4 ebenfalls eine Draufsicht auf den Pantographen, jedoch in der Stellung zur spiegelgleichen Wiedergabe, und Fig 5 zeigt schematisch die Stellung des Pantographen zur spiegelgleichen Wiedergabe Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer abgeänderten Ausführungsform, die die gleichzeitige Wiedergabe des Modells in mehreren Gleichstücken ermöglicht, Fig.
7 ist eine Draufsicht auf das diese Wiedergabe ermöglichende Viereck in der Stellung für bildgleiche Wiedergabe, Fig. 8 zeigt dasselbe wie Fig. 7, jedoch in der Stellung für spiegelbildliche Wiedergabe, und Fig. 9 zeigt in grösserem Massstab eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 6.
Die in den Fig. 1-5 dargestellte erste Ausführungsform der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung enthält ein Traggestell für einen Schlitten 2, auf dem sowohl das wiederzugebende Modell 3 als
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auch der Gegenstand 4 befestigt werden können, auf dem das Modell bildgleich oder spiegelbildlich wiedergegeben werden soll. Das Traggestell enthält oben in seiner Längsrichtung X-Y, also parallel zum Schlitten 2, zwei Längsträger 21 (siehe auch Fig. 2), längs welcher mittels Kugellagern 20 die Grundplatte 10
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graphen trägt.
An den beiden Hauptseiten 26, 27 sind einander entgegengesetzt an den einander entsprechenden Enden einerseits eine zur Abnahme der Umrisse des Modells 3 dienende Spitze S und anderseits eine zur bildgleichen oder spiegelbildlichen Wiedergabe des Modells 3 auf dem Gegenstand 4 bestimmte Fräse F angeordnet.
Falls man das Modell bildgleich kopieren will, u. zw. im Massstab l : l, wird das Viereck gemäss der Darstellung in Fig. 3 angeordnet, d. h. es werden einerseits die Arme 28 und 29 und anderseits die Arme 30 und 31 miteinander verbunden, so dass die Querabstände EG und CD den feststehenden Querabständen AB = d zwischen den beiden Stützpunkte der Hauptarme 26, 27 entsprechen. Folgt man mit der Spitze S den Umrissen des Modells, dann folgt die Fräse F genau den Bewegungen dieser Spitze und man erhält eine bildgleiche Wiedergabe im Massstab l : l, wie dies bei der Wiedergabe durch gewöhnliche Pantographen der Fall ist.
Will man jedoch das Modell spiegelbildlich wiedergeben, dann braucht man nur die Arme gemäss Fig. 4 anzuordnen. Man verbindet in diesem Fall die Arme 28 und 29 mit V-förmigen Armen 28'
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drehbarund 31 mit zwei V-förmigen Armen 30'bzw. 31'verbunden werden, die in einem Punkt L am Schlitten 41 des Wagens angelenkt sind. Dabei können die beiden Schlitten 40 und 41 axial und voneinander unabhängig in Richtung der Achse X-Y gleiten, so dass die Hauptarme eine Winkelstellung zueinander annehmen können, wie dies in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Bewegt man also beispielsweise die Spitze S nach links, dann verschiebt sich die Fräse F nach rechts und umgekehrt, wodurch eine spiegelbildliche Wiedergabe des Modells erreicht wird.
Der Wagen 7 (Fig. 1 und 2) ist schwingbar auf der Welle 33 parallel zur Querachse A-B (Fig. 3 und 4) gelagert, so dass damit Tiefenbewegungen der Fräse F während der Arbeit ermöglicht werden.
Die Ausführungsform der Vorrichtung gemäss den Fig. 6-9 ähnelt jener gemäss den Fig. 1-5 mit dem Unterschied, dass das Traggestell an Stelle eines Schlittens zwei Schlitten 2 und 2'gleitbar trägt, wobei der Schlitten 2 zur Aufnahme des Modells 3 und der Schlitten 2'zur Aufnahme des bzw. der wiederzugebenden Gegenstände 4 dient. Die beiden Schlitten 2 und 2'können unabhängig voneinander in lotrechter Richtung mikrometrisch verschoben werden, u. zw. dienen dazu Einstellräder 12 und 13 und an sich bekannte Übertragungsorgane, die auf Stützen 5 und 6 einwirken. Letztere können dann mittels eines weiteren Einstellrades 14 gemeinsam in der Längsrichtung verschoben werden.
Diese gleichzeitige Bewegung der beiden Schlitten 2 und 2'gestattet es, während der Schlitten 10 ortsfest verbleibt, äusserst nahe beieinander sowohl über das Modell 3 als auch über den zu bearbeitenden Gegenstand 4 hinwegzufahren und sowohl das Modell 3 als auch den oder die zu bearbeitenden Gegenstände 4 analog zu verschieben, ohne deren Anordnung zu verändern.
Der das Modell 3 tragende Schlitten 2 kann weiters rechtwinkelige Bewegungen durchführen, was durch
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möglichen Einstellung, d. h. zur Anordnung des Modells 3 analog jener des bzw. der zu bearbeitenden Gegenstände 4.
Selbstverständlich können die Drehknöpfe 18 und 19 anstatt am Schlitten 2 für das Modell 3 auch am Schlitten 2'für die Gegenstände 4 angebracht sein.
Zur Ausschaltung des durch Abnützung entstehenden Spieles in den Kugellagern 20 für die Tragplatte 10 trägt das Traggestell einen Deckel 11, unter dem die Tragplatte 10 auf über die ganze Länge verteilten und zwischen Gleitschienen 211 und 212 bzw. 213 und 214 angeordneten Kugeln oder Walzen gleitet (siehe auch Fig. 9). In diesen Gleitschienen sind Längsnuten vorgesehen, die eine solche Form aufweisen, dass sie die Kugeln oder Walzen geordnet und vollständig aufnehmen, wobei Kugelkäfige oder Walzenkörbe zur Sicherung der richtigen Lage der Kugeln bzw. Walzen vorgesehen sein können. Bei der Bewegung der Tragplatte 10 entsteht also ausschliesslich rollende Reibung.
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zahl von wiederzugebenden Gegenständen gestattet.
Wünscht man also eine bildgleiche Wiedergabe, dann ordnet man die Arme 28, 29, 30 und 31 gemäss Fig. 7 an, d. h. dass die Querabstände CD den Querabständen AB zwischen den beiden Stützpunkten entsprechen, an denen die Hauptarme 26 und 27 drehbar gelagert sind.
Ausser diesem erwähnten Hauptviereck sind noch eines oder mehrere sekundäre, danebenliegende Vierecke vorhanden u. zw. je nachdem, ob man gleichzeitig zwei oder mehrere Gegenstände wiedergeben will. In diesem Fall muss der Stützpunkt A der gemeinsame Stützpunkt des ersten, d. h. des Hauptviereckes, und des zweiten, d. h. des anliegenden Viereckes, sein. Der Stützpunkt Al muss sowohl mit dem zweiten als auch mit dem dritten Viereck gemeinsam sein usw. Den Stützpunkt E müssen sowohl das Hauptviereck als auch das danebenliegende, d. h. das zweite Viereck, gemeinsam haben und den Stützpunkt Ei müssen das zweite und das dritte Viereck gemeinsam haben usw.
Die Stützpunkte C, Ci und C2 usw. können unter-
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einander auch nicht verbunden sein, was aber nur dazu dienen würde, die Steifheit des Systems zu ver- grössern.
Falls man von einem einzigen Modell mehrere spiegelbildliche Exemplare wiedergeben will, muss die Anordnung nach Fig. 8 getroffen werden. In diesem Fall werden die Arme 28, 29, 30 und 31 mit Armen 28', 29', 30' und 31'der beiden Schlitten 40 und 41 verbunden, wie dies bereits oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform ausführlich beschrieben wurde. Das zweite, das dritte und die nachfolgenden Vierecke bleiben dagegen in bezug auf die Darstellung nach Fig. 7 unverändert.
Zu bemerken ist, dass die Abstände H-H und L-L (siehe Fig. 8) untereinander gleich sein müssen.
Die Grösse k dieser Abstände kann beliebig, auch mit Null gewählt werden. Wie schon bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform erklärt worden ist, können die beiden Schlitten 40 und 41 unabhängig voneinander axial in Richtung der Achse X-Y gleiten, u. zw. derart, dass die Hauptarme veränderliche Winkel zueinander einnehmen können. Wenn man die dem Umriss des Modells folgende Spitze beispielsweise nach links bewegt, dann bewegt sich die Fräse F und gegebenenfalls auch die weiteren Fräsen Fi, und F3 nach rechts und umgekehrt, wodurch eine spiegelbildliche Wiedergabe erfolgt.
Es besteht auch die Möglichkeit, den hinteren Teil des Hauptparallelogramms, d. h. den Schlitten 41 samt den beiden Armen 30'und 31', wegzulassen. Vorteilhafterweise werden diese Teile jedoch nicht weggelassen, besonders wenn eine bildgleiche Wiedergabe erwünscht ist (Fig. 7), da diese Teile die Steifheit des Systems vergrössern.
Die erfindungsgemäss ausgestaltete Vorrichtung gestattet es, eine Mehrzahl von Arbeiten in ganz geringer Zeit und mit äusserster Genauigkeit auszuführen. Ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, kann natürlich beispielsweise die Form der verschiedenen Teile, wie z. B. der Arme, der Schlitten, der Lager usw., verändert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Wiedergabe von flächenhaften oder körperlichen Modellen in bildgleicher oder spiegelbildlicher Form, bestehend aus mindestens einem Pantographen mit zwei Stangen, die mit an ihren Enden angelenkten Armen gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die eine Stange an ihrem Ende eine zum Abtasten des Modells dienende Spitze und die andere an ihrem Ende ein aus einer Spitze, einem
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horizontalen, zur Querachse senkrecht stehenden Führung (21) verschiebbar ist.