DE2251335B2

DE2251335B2 - Machine for replicating patterns on workpieces

Info

Publication number: DE2251335B2
Application number: DE2251335A
Authority: DE
Inventors: Angelo Villa d'Alme Bergamo Menghini
Original assignee: CORTINOVIS GIACOMO TORRE BOLDONE BERGAMO IT
Current assignee: CORTINOVIS GIACOMO TORRE BOLDONE BERGAMO IT
Priority date: 1971-10-22
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1981-09-03
Also published as: ES408035A1; ZA727497B; US3831575A; NL7214137A; CH545206A; DE2251335C3; AT332781B; FR2155734A5; GB1359628A; IE36760B1; IT938515B; BE790203A; IL40819A0; DE2251335A1; JPS4851388A; AU4802272A; ATA901772A; IE36760L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Nachbildung von Mustern gemäß Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a machine for simulating patterns according to the preamble of Claim.

Maschinen dieser Art gestatten die Nachbildung von Figuren auf festen Körpern, insbesondere auf Marmorplatten oder -blöcken, Granit oder hartem Stein. Bei einer bekannten Maschine dieser Art (FR-PS 12 08 580) besteht der Pantograph aus einem Parallelogrammgestänge, dessen eine, im wesentlichen horizontal an- jo geordnete Stange verlängert ist und von dem Sockel getragen wird. Bei diesem Pantographen liegt das Bearbeitungswerkzeug für das Werkstück auf der gleichen Seite des Sockels wie die Tastspitze; eine solche Anordnung beeinträchtigt die Starrheit der « Maschine und damit deren Übertragungsgenauigkeit. Mit dieser bekannten Maschine können von vollplastischen Vorlagen vollplastische, verkleinerte Nachbildungen hergestellt werden. Grundsätzlich ist es möglich, bei Austausch von Bearbeitungswerkzeug und Tastspitze auch Vergrößerungen herzustellen. Ein^ ähnliche Anordnung ist aus der US 31 56 155 bekannt.Machines of this type allow figures to be reproduced on solid bodies, in particular on marble slabs or blocks, granite or hard stone. at a known machine of this type (FR-PS 12 08 580) the pantograph consists of a parallelogram linkage, one of which is essentially horizontal an- jo orderly rod is extended and carried by the base. This is with this pantograph Machining tool for the workpiece on the same side of the base as the probe tip; one Such an arrangement adversely affects the rigidity of the machine and thus its transmission accuracy. With this known machine, fully plastic, scaled-down replicas can be produced from fully plastic templates. In principle, it is possible with Exchange of machining tool and stylus tip to produce enlargements. A ^ similar Arrangement is known from US 31 56 155.

Aus der DE-PS 92 898 ist eine Maschine bekannt, mit der von vollplastischen Gegenständen flache Reliefs hergestellt werden können. Bei einer speziellen Ausgestaltung einer solchen Maschine betätigt ein Tastorgan über ein Winkelhebelgestänge das in einem schwenkbaren Kopf gelagerte Bearbeitungswerkzeug, wobei eine Abwärtsbewegung des Tastorgans eine Aufwärtsbewegung des Bearbeitungswerkzeugs zur Folge hat, da sich der schwenkbare Kopf zwischen der Vorlage und dem zu bearbeitenden Werkstück befindet. Bei einer solchen Anordnung läßt sich von einem flachen Relief keine getreue Nachbildung herstellen, da normalerweise der Abstand zwischen Tastorgan und Bearbeitungswerkzeug schwankt, je nachdem, welchen Punkt das Tastorgan auf dem nachzubildenden Muster abtastet.From DE-PS 92 898 a machine is known, with the flat reliefs of fully plastic objects can be produced. In a special embodiment of such a machine, a is actuated Touch organ, via an angle lever linkage, the machining tool mounted in a swiveling head, wherein a downward movement of the feeler element to an upward movement of the machining tool The result is that the swivel head is located between the template and the workpiece to be machined. With such an arrangement, no faithful replica can be made of a flat relief, since normally the distance between the stylus and the machining tool varies, depending on which one Point scans the tactile organ on the pattern to be reproduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer gattungsgemäßen, vor allein für vollplastische verkleinerte bzw. vergrößerte Nachbildungen geeigneten Maschine die exakte Nachbildung insbesondere von Flachreliefs als Muster zu ermöglichen.The invention is based on the object of a generic, especially suitable for fully plastic reduced or enlarged replicas Machine to enable the exact replication, especially of bas-reliefs as a pattern.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst.This object is achieved by the invention specified in the claim.

Wird bei der erfindungsgemäßen Maschine das Rohr um seine Achse geschwenkt oder gedreht, so folgt das Bearbeitungswerkzeug exakt dem BewegungsabiaufIf the pipe is pivoted or rotated about its axis in the machine according to the invention, this follows Machining tool exactly to the sequence of movements der Tastspitze. Da bei einer Längsverschiebung des Rohrs sowohl die Tastspitze als auch das Bearbeitungswerkzeug exakt den gleichen Weg zurücklegen, wird also durch das Bearbeitungswerkzeug eine Nachbildung geschaffen, die exakt einem abgetasteten Flachrelief bzw. Muster entsprichtthe stylus tip. Since with a longitudinal displacement of the Rohrs, both the stylus tip and the machining tool will travel exactly the same way thus created a replica by the processing tool that exactly corresponds to a scanned bas-relief or pattern corresponds

Zwar ist aus der US-PS 30 55 114 ein Gerät zum Abtasten eines Reliefs und zum Aufzeichnen des abgetasteten Reliefquerschnitts" auf einer Zeichnungsunterlage bekannt wobei diese Vorrichtung einen Kopf mit darin verschieblich gelagertem Rohr, an dessen Enden ein Abtastorgan bzw. ein Zeichengerät befestigt ist aufweist jedoch konnte der Fachmann dieser Vorrichtung im Hinblick auf die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Maschine der eingangs erläuterten Art keine Anregung entnehmen; denn dort besteht nicht die Möglichkeit ein Reliefmuster nachzubilden, sondern es wird bei der bekannten Anordnung lediglich der Zweck verfolgt, Bewegungen des Tastorgans bzw. des Schreibwerkzeugs in einer Ebene zu vollziehen.Although from US-PS 30 55 114 a device for Scanning a relief and for recording the scanned relief cross-section "on a drawing base is known, this device having a head with a displaceably mounted tube, at the ends of which a scanning element or a drawing device is attached however, the person skilled in the art could use this device with regard to the invention Design of a machine of the type explained at the beginning do not take any suggestion; because there does not exist the possibility of reproducing a relief pattern, but with the known arrangement only the Purpose pursued to perform movements of the tactile organ or the writing tool in one plane.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Die einzige Figur zeigt eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Maschine zur Nachbildung von Mustern auf Werkstücken.In the following an embodiment of the Invention explained in more detail with reference to the drawing. The single figure shows a partial Sectional perspective view of a machine for replicating patterns on workpieces.

Die In der Zeichnung dargestellte Maschine besitzt einen Sockel 1, mit dem ein innerer zylindrischer Mantel 2 runden Querschnitts verbunden ist. Mit dem Mantel 2 ist ein Zylinder 3 verbunden, in dem ein Kolben 4 nach einer oder der anderen Richtung verstellbar ist. An den Enden des Zylinders 3 sind Löcher ausgenommen, die der Übersichtlichkeit halber nicht in der Zeichnung dargestellt sind und über die ein unter Druck stehendes Fluid, beispielsweise Druckluft, in die Kammern oberhalb und unterhalb des Kolbens 4 eingelassen werden kann, während gleichzeitig die Kammern oberhalb und unterhalb dieses Kolbens mit dem Auslaß in Verbindung gebracht werden, so daß die Verstellung des Kolbens im Zylinder 3 nach oben oder nach unten erfolgt.The machine shown in the drawing has a base 1 with which an inner cylindrical jacket 2 round cross-section is connected. With the jacket 2, a cylinder 3 is connected, in which a piston 4 after one or the other direction is adjustable. At the ends of the cylinder 3 holes are excluded that for the sake of clarity are not shown in the drawing and over which a pressurized Fluid, for example compressed air, is let into the chambers above and below the piston 4 can be, while at the same time the chambers above and below this piston with the outlet be brought into connection, so that the adjustment of the piston in the cylinder 3 upwards or downwards he follows.

Mit dem Kolben 4 ist ein Schaft 5 verbunden, der einen zylindrischen Außenmantel 6 trägt. Dieser umgibt den zylindrischen Mantel bzw. Innenmantel 2 und ist auf diesem frei verstell- und drehbar, wobei der Innenmantel als Führung für den Außenmantel dient, der mit dem Kolben 4 verbunden ist.A shaft 5, which carries a cylindrical outer jacket 6, is connected to the piston 4. This surrounds the cylindrical jacket or inner jacket 2 and is freely adjustable and rotatable on this, the inner jacket serving as a guide for the outer jacket, which is connected to the Piston 4 is connected.

Der Außenmantel 6 besitzt einen Kopf 7, der von einer Längsbohrung durchgesetzt ist, die senkrecht zur Achse des Zylinders 3 liegt und in welcher Wälzlager 8 angeordnet sind. Die Lager 8 lagern ihrerseits ein längliches Rohr 9, das frei um seine eigene Achse drehbar ist und auch längs seiner Achse verstellbar ist, wobei es stets durch die Lager 8 gehaltert wird.The outer jacket 6 has a head 7 which is penetrated by a longitudinal bore perpendicular to the The axis of the cylinder 3 lies and in which roller bearings 8 are arranged. The bearings 8 in turn store elongated tube 9 which is freely rotatable about its own axis and is also adjustable along its axis, it is always supported by the bearings 8.

Das Rohr 9 umschließt einen Pantographen, bestehend aus zwei parallel zur Rohrachse frei verstellbaren starren Stangen 10 und U, deren Enden aus den Enden des Rohrs 9 vorstehen, wie deutlich aus der Figur ersichtlich ist.The tube 9 encloses a pantograph, consisting of two freely adjustable parallel to the tube axis rigid rods 10 and U, the ends of which protrude from the ends of the tube 9, as can be seen from the figure can be seen.

An einem Ende der Stangen 10 und 11 ist, mittels Zapfen, an denen es drehbar ist, ein Tastorgan 12 angehängt, von dem eine Tastspitze 13 absteht. Am anderen Ende dieser Stangen 10 und 11 ist, ebenfalls mittels Zapfen, um die er drehbar ist, ein Körper 14 angehängt, von welchem ein Bearbeitungswerkzeug 15 vorsteht. Es ist offensichtlich, daß die Stangen 10 und 11, das Tastorgan 12 und der Körper 14 sich wie ein gelenkiges Parallelogramm verhalten, von welchem das Tastorgan und das Bearbeitungswerkzeug über Gelen-At one end of the rods 10 and 11 there is a feeler element 12 by means of pins on which it can be rotated attached, from which a probe tip 13 protrudes. At the other end of these rods 10 and 11 is, too a body 14, from which a machining tool 15 protrudes. It is evident that rods 10 and 11, the tactile organ 12 and the body 14 behave like an articulated parallelogram, of which the Touch organ and the processing tool via gel

ke gehaltert sind, so daß, wenn man annimmt, daß das Tastorgan um eine zur Ebene der Zeichnung senkrechte Achse verschwenkt würde, auch das Bearbeitungswerkzeug um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse eine gleiche Drehung vornehmen würde, wie leicht aus der Zeichnung ersichtlich istke are held, so that assuming that the Probe member would be pivoted about an axis perpendicular to the plane of the drawing, including the machining tool would make an equal rotation about an axis perpendicular to the plane of the drawing, as easily seen from can be seen in the drawing

Aus der Zeichnung kann auch entnommen werden, daß über die freien Enden des Rohres 9 hinaus zwei Sperrorgane 16 vorgesehen sind, die den Stangen 10 und 11 überlagert sind. Diese Organe können derart betätigt werden, daß die beiden starren Stangen miteinander verbunden werden (wodurch die Drehungen des Tastorgans und des Bearbeitungswerkzeugs um die zur Zeichnungsebene senkrechten Achse unterbunden werden), oder sie können derart betätigt werden, daß eine der Stangen gegenüber der anderen innerhalb des Rohres 9 verstellt werden kann.From the drawing it can also be seen that over the free ends of the tube 9 also two Locking members 16 are provided which are superimposed on the rods 10 and 11. These organs can do so be actuated so that the two rigid rods are connected to each other (whereby the rotations of the feeler element and the machining tool about the axis perpendicular to the plane of the drawing or they can be operated so that one of the rods is opposite the other within of the tube 9 can be adjusted.

Schließlich ist ersichtlich, daß das Tastorgan 12 mit einer Steuerstange 17 verbunden ist und daß mit dem Sockel 1 zwei längliche, zueinander paral'sl liegende Achsen aufweisende zylindrische Körper 18 verbunden sind, welche frei auf zwei starren Längsführungen 19 verstellt werden können, die durch einen Sockel 20 abgestützt sind.Finally it can be seen that the sensing element 12 is connected to a control rod 17 and that with the Base 1 two elongated, parallel to each other lying Cylindrical bodies 18 having axes are connected, which are freely supported on two rigid longitudinal guides 19 which are supported by a base 20 can be adjusted.

Wenn man annimmt, daß der Körper 14 mit dem Werkzeug 15 aus einem kleinen pneumatischen Hammer besteht, welcher dauernd bewegt wird und, wie an sich bekannt, längs seiner eigenen Achse du-cn die Druckluft beaufschlagt ist, weshalb eine nähere Beschreibung entfallen kann, und wenn man annimmt, daß auf einer Marmor- oder Granitplatte 21 eine Nachbildung ausgeführt werden soll, beispielsweise eine Gravur oder ein Tiefrelief, die bereits auf einer Musterplatte 22 ausgeführt sind, so wird die Platte 22 unterhalb des Tastorgans und die Platte 21 unterhalb des Werkzeugs angeordnet.Assuming that the body 14 with the tool 15 from a small pneumatic Hammer consists, which is constantly moved and how known per se, along its own axis du-cn die Compressed air is applied, which is why a more detailed description can be omitted, and if one assumes that a replica is to be carried out on a marble or granite plate 21, for example one An engraving or a deep relief that has already been carried out on a pattern plate 22 is how the plate 22 becomes arranged below the feeler element and the plate 21 below the tool.

Mit der Steuerstange 17 in der Hand, verstellt ein Arbeiter die Tastspitze 13 auf der eine Formgebung aufweisenden Oberfläche der Platte 22 (das Muster), während das freie Ende des Bearbeitungswerkzeugs 15 automatisch dieses gleiche Muster auf der Platte 21 (das Werkstück) erzeugt bzw. nachbildet. Um jeweils einem Umfang der bemusterten Oberfläche der Platte 22 zu folgen, kann der Arbeiter das Tastorgan zusammen mit den Stangen 10 und 11 sowie mit dem Rohr 9 und dem Bearbeitungswerkzeug in Richtung der Achse der Bohrung im Kopf 7 laufen lassen, und außerdem kann er sowohl das Tastorgan als auch das Bearbeitungswerkzeug um die Achse des Rohrs 9 drehen.With the control rod 17 in hand, a worker adjusts the probe tip 13 on the one shape having surface of the plate 22 (the pattern), while the free end of the machining tool 15 automatically this same pattern on the plate 21 (the workpiece) generated or reproduced. To one at a time To follow the circumference of the patterned surface of the plate 22, the worker can use the tactile organ together with the rods 10 and 11 and with the tube 9 and the machining tool in the direction of the axis of Allow the bore in the head 7 to run, and he can also use both the feeler element and the machining tool rotate around the axis of the tube 9.

Außerdem kann er gleichzeitig jeweils durch Einwirkung auf die Stange 17 das Tastorgan und das Bearbeitungswerkzeug um die Gelenke führen, die aus den an den Enden der Stangen 10 und 11 vorgesehenen Zapfen bestehen, d. h. das Tastorgan und das Bearbeitungswerkzeug können um zur Zeichnungsebene senkrechte Achsen verdreht werden.In addition, he can at the same time each by acting on the rod 17, the tactile organ and the Guide the machining tool around the joints from the provided at the ends of the rods 10 and 11 Cones exist, d. H. the tactile element and the processing tool can move to the drawing plane vertical axes are rotated.

Um die Tastspitze und das Bearbeitungswerkzeug in bezug auf die Oberfläche der Platten 22 und 21 um einen ziemlich großen Bereich zu verstellen, kann der Arbeiter durch Betätigung eines Druckknopfes 23 oder 24 den Zutritt von Druckluft (oder eines anderen unter Druck stehenden Fluids, beispielsweise öl) in den Zylinder 3 oberhalb des Kolbens 4 bewirken, und die Kammer mit dem Auslaß unterhalb des Kolbens in Verbindung bringen, oder er feann die Druckluft unterhalb des Kolbens 4 einleiten und die Kammer oberhalb dieses Kolbens mit dem Auslaß in Verbindung bringen. Es ist offensichtlich, daß die Steuerung für das öffnen und Schließen der Löcher des Zy'iinders 3 durch Betätigung der Druckknöpfe 23 and 24 auf verschiedene, leicht zu bewerkstelligende Arten vorgenommen werden kann, wie sie leicht von jedem Techniker durchgeführt werden können, weshalb der Betätigungskreislauf für den Kolben 4 nicht im einzelnen beschrieben werden solLTo the stylus tip and the machining tool with respect to the surface of the plates 22 and 21 by one To adjust a fairly large range, the worker can by actuating a push button 23 or 24 the entry of compressed air (or another pressurized fluid, for example oil) into the Cylinder 3 cause above the piston 4, and the chamber with the outlet below the piston in Bring the connection, or he stops the compressed air introduce below the piston 4 and the chamber above this piston with the outlet in communication bring. It is obvious that the controls for the open and close the holes of the cylinder 3 Operation of the push buttons 23 and 24 made in various easy-to-use ways can be, as they can easily be carried out by any technician, which is why the operating circuit for the piston 4 is not detailed should be described

Es soll schließlich noch bemerkt werden, daß die vollständige Abtastung der Oberfläche der Musterplatte 22 mittels der Spitze 13 auch dadurch begünstigt wird, daß diese Spitze zusammen mit dem Rohr 9, dem Kopf 7It should finally be noted that the complete scanning of the surface of the pattern plate 22 by means of the tip 13 is also promoted by the fact that this tip together with the tube 9, the head 7

:o und dem Außenmantel 6 um die Achse des zylindrischen Mantels 2 verdreht und der Sockel 1 mit den gesamten an ihm gehalterten Organen auf den Führungen 19 längsverstellt werden kann.: o and the outer jacket 6 around the axis of the cylindrical The casing 2 is twisted and the base 1 with all of the organs held on it on the guides 19 can be adjusted lengthways.

Es ist offensichtlich, daß der Kopf 7 anstatt starr auchIt is obvious that the head 7 instead of being rigid too

i^r> derart an dem Mantel 6 montiert werden kann, daß er kleine senkrechte Verstellungen zum Mantel selbst ausführen kann, was beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß vorstehende Zapfen des Mantels in aus dem Kopf 7 ausgenommene Bohrungen eingesetzt i ^r> can be mounted such on the shell 6 such that it can perform small vertical adjustments to the shell itself, which may for example be achieved in that projecting pins of the jacket inserted into recessed from the head 7 holes

jo werden und zwischen dem Mantel und dem Kopf Federn oder Gegengewichte derart angeordnet werden, daß, wenn der Arbeiter die Steuerstange 17 erfaßt, er von Hand kleine Vertikalverstellungen der Stange zusammen mit dem Kopf 7 und zum Mantel 6jo be and between the coat and the head Springs or counterweights are arranged so that when the worker grips the control rod 17, he small vertical adjustments of the rod together with the head 7 and the jacket 6 by hand

!5 durchführen kann, wobei sich offensichtlich die vom Mantel vorstehenden Zapfen in den entsprechenden Bohrungen des Kopfes 7 verstellen würden.! 5, which obviously differs from Coat protruding pin in the corresponding holes of the head 7 would be adjusted.

Es ist außerdem offensichtlich, daß das Bearbeitungswerkzeug statt aus einem kleinen pneumatischen It is also evident that the machining tool instead of a small pneumatic one

-to Hammer auch aus einer kleinen pneumatischen Fräse oder einer elektrischen Fräse oder einem sonstigen Arbeitswerkzeug bestehen könnte, das in bekannter Weise und dauernd angetrieben wird.-to hammer also from a small pneumatic router or an electric milling machine or other work tool that could be known in Wisely and continuously.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Maschine wird zuerst eine Rohbearbeitung der Platte 21 vorgenommen, beispielsweise mittels einer Fräse mit relativ großem Ausmaß, und nachher wird diese Fräse durch eine feinere ersetzt und die Feinbearbeitung der Platte 21 vorgenommen, so daß die Einzelheiten desAccording to a preferred exemplary embodiment of the machine, the panel 21 is first of all roughed made, for example by means of a milling cutter of a relatively large size, and then this milling cutter replaced by a finer one and made the finishing of the plate 21, so that the details of the

so Zeichenmusters herauskommen, wie sie die Oberfläche der Platte 22 zeigt.so character patterns come out as the surface of the plate 22 shows.

Aus dem Vorhergehenden ist leicht verständlich, daß die Maschine von einfacher Ausbildung und wirtschaftlich in der Herstellung ist und daß sie auf einfache Weise benutzt werden kann, um mit relativ großer Geschwindigkeit und größter Genauigkeit Muster auf Stein-, Marmor-, Granitplatten und ähnlichen Platten nachzubilden, indem diese Gebilde von einer bereits bearbeiteten Oberfläche kopiert werden.From the foregoing it is easy to understand that the machine is simple and economical is in the making and that it can easily be used to at relatively great speed to reproduce patterns on stone, marble, granite slabs and similar slabs with the greatest accuracy, by copying these structures from a surface that has already been processed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Maschine zur Nachbildung von Mustern auf Werkstücken, mit einer von Hand führbaren Tastspitze für das Muster und einem mit der Tastspitze über einen Pantographen verbundenen Bearbeitungswerkzeug für das Werkzeug, wobei der Pantograph auf einem Sockel höhenverstellbar und um seine Längsachse sowie um eine vertikale Achse schwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung des Pantographen auf dem Sockel (1) über ein ihn umgebendes längsverschiebbares Rohr (9) erfolgt, wobei die Schwenkbarkeit des Pantographen um seine Längs- 1■> achse in der zusätzlichen Drehbarkeit des Rohrs um dessen Achse bestehtMachine for replicating patterns on workpieces, with one that can be operated by hand Stylus tip for the pattern and one connected to the stylus tip via a pantograph Machining tool for the tool, with the pantograph adjustable in height and on a base is arranged pivotably about its longitudinal axis and about a vertical axis, characterized in that the arrangement of the pantograph on the base (1) via a longitudinally displaceable tube (9) surrounding it, the Pivotability of the pantograph around its longitudinal 1 ■> axis consists in the additional rotatability of the tube about its axis