Titel: Maschine zum Copiren geschnitzter und gravirter Formen, worauf sich Thomas Brown Jordan in Pimlico Cottage-road, Grafschaft Middlesex, am 17. Februar 1845 ein Patent ertheilen ließ.
Fundstelle: Band 99, Jahrgang 1846, Nr. LXIX., S. 272
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LXIX. Maschine zum Copiren geschnitzter und gravirter Formen, worauf sich Thomas Brown Jordan in Pimlico Cottage-road, Grafschaft Middlesex, am 17. Februar 1845 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Dec. 1845, S. 333. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Jordan's Maschine zum Copiren geschnitzter und gravirter Formen. Der Gedanke mittelst Maschinen Schnitzarbeiten auszuführen, ist nicht neu, auch finden wir in Beziehung auf diesen Gegenstand von Zeit zu Zeit Versuche angestellt und zwar zum Theil nicht ohne einigen Erfolg. Die seither construirten Schnitzmaschinen haben Folgendes mit einander gemein: nämlich die Anwendung rotirender Werkzeuge, wobei die meisten Maschinen eine Bewegung des Werkzeugs nach verschiedenen Richtungen in einer horizontalen Ebene und einige auch eine Bewegung des Werkstückes selbst gestatten; auch wird bei den meisten der Weg des Werkzeugs durch eine über oder unter dem Werkstück befestigte Form bestimmt, und der Querschnitt der hervorgebrachten Schnitzarbeit entspricht dem Querschnitt des Werkzeugs. Mancherlei Modificationen sind mit diesen Maschinen vorgenommen worden. Den Gegenstand meiner Erfindung bildet die Construction und Anordnung einer verbesserten Maschine zum Copiren und Reproduciren beinahe jeder Art von geschnitzter und gravirter Arbeit.Im polytechn. Journal Bd. XCVII S. 416 wurde die Maschine des Patentträgers zum Stechen der hölzernen Formen für den Kattundruck mitgetheilt.A. d. R. Fig. 1 stellt einen Grundriß, Fig. 2 einen Frontaufriß und Fig. 3 einen Seitenaufriß meiner Maschine dar. In sämmtlichen Abbildungen sind zur Bezeichnung gleicher Theile gleiche Buchstaben gewählt. A, B, C, D ist ein gußeisernes Gestell, dessen Seiten A, B und C, D oben vollkommen gerade, glatt und parallel gehobelt sind und eine Eisenbahn bilden, worauf die Räder E, F, G, H laufen. Diese Räder sind zwischen Spitzen gelagert, die an das Gestell I, J, K, L. befestigt und so adjustirt sind, daß sie eine stetige Bewegung des Gestells in einer horizontalen Ebene und in der Richtung der unteren Schienen hervorbringen. M, N, O, P ist die Tafel, an welche das Arbeitsstück und die Muster befestigt werden; sie ist mit Rädern versehen, welche auf den oberen Kanten des Gestells I, J, K, L. laufen und gleichfalls genau adjustirt sind. Diese Anordnung setzt den Arbeiter in den Stand, das Werkstück in einer horizontalen Ebene nach allen Richtungen zu bewegen. Andere Details in der Construction dieses Theiles werden nach einer allgemeinen Beschreibung des Ganzen verständlicher werden. 1, 2, 3, 4 sind die Träger für den verticalen Schieber und andere mit dem Schneide- und Copirapparat verbundenen Theile. 5, 6 ist der Schieber (slide) und 7, 8 eine an denselben gegossene, ihrer ganzen Länge nach mit einer Tförmigen Rinne versehene Stange, an welche die Lager oder Hülsen 9, 10, 11 für die Werkzeuge in den geeigneten Abständen von einander befestigt sind. Die Werkzeuge werden durch einen endlosen Riemen mit einer Geschwindigkeit von 5000 bis 7000 Umdrehungen in der Minute in Rotation gesetzt. Q, R ist ein Trittbrett, mit dessen Hülfe der Arbeiter im Stande ist die Schneidwerkzeuge zu erheben oder niederzulassen. Seine Verbindung mit der horizontalen Stange, welche die Rollen 13 und 14 enthält, erhellt genugsam aus den Abbildungen. Die Gewichte S, S dienen dem Schieber und den mit demselben verbundenen Theilen als Gegengewicht, welches je nach der Anzahl der im Gebrauche befindlichen Werkzeuge nach Belieben verändert werden kann. Eine Stellschraube 15 geht durch ein in dem Träger 16 befindliches Loch. Letzterer dient den Muttern 17 und 18 als Aufhälter und diese können an jeder Stelle der Schraube befestigt werden, so daß sie den Spielraum bestimmen, worin der Schieber sich bewegen soll. Die Anordnung, mit deren Hülfe der Arbeiter die Bewegung der Tafel besser zu beherrschen im Stande ist, besteht in dem Rade U, dessen Achse quer durch die Mitte des unteren beweglichen Gestelles geht und mit einer Trommel von 3 oder 4 Zoll Durchmesser versehen ist. Um diese ist der mittlere Theil des Drahtes V geschlungen, während die Enden des letztern an Schrauben W, W befestigt sind. Diese Schrauben treten durch Hülsen, welche an die obere bewegliche Tafel gegossen sind; je nachdem daher das Rad U rechts oder links gedreht wird, erhält das Arbeitsstück eine correspondirende Bewegung in der Richtung des Rades. An derselben Achse befindet sich ein kleines Stirnrad X, welches den Zweck hat die Achse zu fixiren und mithin die Bewegung von der Rechten zur Linken einzuhalten, sobald der Theil Y in seine Zähne eingefallen ist. In einigen Fällen, wenn z. B. die bewegliche Tafel mit ihrem Arbeitsstück sehr schwer seyn sollte, mag es wünschenswerth seyn, die Tafel auf folgende Weise durch Dampfkraft zu bewegen. z, z ist ein endloses Band, welches über Rollen, die an das Untergestell der Maschine befestigt sind, läuft, und durch die Triebkraft in langsame Bewegung gesetzt wird. Dasselbe geht durch die Backen einer Klampe b, welche so angeordnet ist, daß sie beide Seiten des Bandes frei läßt, wenn ihre Handhabe sich in einer centralen Lage befindet, dagegen das Gestell an den rechten oder linken Theil des Bandes festklemmt, wenn die Handhabe auf der rechten oder linken Seite sich befindet. Wird daher die linke Seite eingeklemmt, so erhält das Arbeitsstück eine Bewegung nach der Richtung, worin sich das Band bewegt, durch Umwendung der Klampe dagegen eine Bewegung nach der entgegengesetzten Richtung, während das Band selbst nach einer und derselben Richtung sich fortbewegt. Fig. 4 ist ein Frontaufriß eines Theiles der Maschine mit den zum Rundschneiden erforderlichen Hinzufügungen und einer Seitenansicht der Reitstöcke und der Drehscheibe. Die Reitstöcke A, B sind an die bewegliche Tafel befestigt und haben den Zweck, das Arbeitsstück zwischen ihre Spitzen zu nehmen, damit dasselbe auf jeder Seite geschnitzt werden könne. Die Hülse von A ist mit einem Rade C versehen, in dessen schraubenförmig geschnittenen Umfang eine Schraube d greift. Diese läuft in den an die Tafel befestigten Lagern e, und ist so adjustirt, daß sie mit den Rädern sämmtlicher im Gebrauch befindlicher Reitstöcke im Eingriff steht. Wird nun das am Ende der langen Schraube d befindliche Rad M, Fig. 4, in Umdrehung gesetzt, so werden dadurch sämmtliche zwischen die verschiedenen Paare der Reitstöcke eingespannte Arbeitsstücke um einen gewissen Winkel gedreht, so daß sie in den Schneidinstrumenten eine andere Fläche darbieten; und wenn man diese Drehung der Schraube von Zeit zu Zeit fortsetzt, und die Schneidinstrumente den neuen bei jeder Drehung dargebotenen Theil bearbeiten läßt, so wird der ganze Umfang des Arbeitsstücks geschnitzt werden. Die Schraube d enthält ein Zahnrad D mit einem Sperrkegel, um in jeder beliebigen Lage fixirt werden zu können. Bei einigen Arbeiten, z. B. spiralartigen, ist es wünschenswerth, daß man es in seiner Gewalt hat die Leitschraube mit einer gewissen Geschwindigkeit zu drehen, während das Stück geschnitzt wird; diesen Zweck erreicht man leicht dadurch, daß man die Räder M, E, F, G in Eingriff bringt. Die Achse der Räder E, F läuft in einer an die bewegliche Tafel gegossenen Hülse und kann nach Belieben abgenommen werden; beim Gebrauche aber kann man an die Stelle von F ein Rad von irgend einer Anzahl von Zähnen setzen und das Rad G auf ähnliche Weise austauschen. Das letztere Rad sitzt mit der Trommel G an einer Welle fest und ist in einer an das untere Gestell gegossenen Hülse gelagert. Um diese Trommel ist der mittlere Theil eines Drahtes K geschlungen, dessen Enden an das Untergestell der Maschine befestigt sind. Fig. 4 sind zwei Ansichten der gußeisernen Platte, welche zwischen den Mittelpunkten zur Befestigung von Büsten, Verzierungen der Schiffsschnäbel und dergleichen Gegenständen angewendet wird, die verschiedenartige Bewegungen erfordern, damit das Schneidinstrument alle Theile erreichen könne. O, P, Q ist das Ende der Platte; S ist das zwischen den Spitzen der Reitstöcke spielende Centrum; R ein Stift, welcher in ein Loch der Platte des vordern Reitstocks paßt; T, U die Unterlage für das Arbeitsstück; diese Unterlage dreht sich um eine Spindel in einer an der Platte angebrachten Hülse, und ist an ihrem Umfange mit Zähnen versehen, so daß der Sperrkegel V dieselbe in jeder beliebigen Lage feststellen kann. Ist das Arbeitsstück auf diese Weise befestigt, so kann der Arbeiter dasselbe in jedem beliebigen Winkel um die Achse S, W und eben so in jedem beliebigen Winkel um die Achse X, Y bewegen, und somit die Schneidwerkzeuge perpendiculär zu jeder Seite desselben stellen, diejenige ausgenommen, mit der es an die Unterlage befestigt ist. Nachdem ich alle Theile der Maschine beschrieben habe, will ich auf ihre einfachste Form zurückkommen, um zu erläutern, wie man dieselbe handhabt. Dabei will ich annehmen, es sey aus freier Hand eine Originalschnitzarbeit in flachem Relief ausgeführt worden, wovon eine Anzahl Copien angefertigt werden soll. Wird eine bedeutende Anzahl Copien verlangt, so finde ich es zweckmäßig, von dem Original einen Metallguß zu verfertigen und denselben, wie d, e, f, g, Fig. 1, zeigt, an die obere Tafel der Maschine zu befestigen. Zu beiden Seiten des Originals befestige ich alsdann Stücke h, i, j, k aus Holz oder anderem Material von geeigneter Größe, welche die Schnitzarbeit enthalten sollen. Nachdem man den Ziehstift n in seiner Hülse befestigt und die Messer m, m adjustirt hat, so daß sie sich über den Mittellinien der Holzstücke befinden, wenn der Ziehstift über der Mittellinie des Originals liegt, nachdem man ferner alle drei Spitzen in gleiche Höhe gebracht hat, befindet sich die Maschine in arbeitsfähigem Zustande. Wenn die Schneidinstrumente mit voller Geschwindigkeit rotiren, läßt man sie angreifen, indem man den Fuß von dem Trittbrett zurückzieht und dadurch den Niedergang der Instrumente gestattet, worauf diese sogleich das überflüssige Material wegschneiden. Indem man sodann die Tafel allmählich mit den Händen weiterbewegt, und dabei den Ziehstift fortwährend mit den Conturen des Musters in Berührung erhält, bildet sich sehr rasch ein fac simile des Originals und zwar in so viel Exemplaren, als man rotirende Instrumente und Holzklötze angeordnet hat. Ein künstlicheres Arbeitsstück verlangt verschieden gestaltete Messer und Ziehstifte; auch ist es wichtig, den Schneidwerkzeugen und Ziehstiften gleiche Größe und den Schneiden eine solche Gestalt zu geben, daß durch Rotation um ihre Achse die Form des Ziehinstrumentes entsteht. Gewöhnlich bedient man sich am Anfange, für die Arbeit ins Grobe, größerer Messer, und arbeitet dann die feineren Theile des Dessins mit kleineren Messern aus. Fig. 6 zeigt mehrere verschieden gestaltete Schneidwerkzeuge. Wenn in die Oberfläche eines Cylinders oder Kegels spiralförmige Figuren eingeschnitten werden sollen, oder wenn die Maschine zur Herstellung von Rinnen oder Höhlungen angewendet werden soll, so braucht man im allgemeinen kein Originalmuster. Spirallinien von jeder Weite lassen sich durch Anwendung der mit dem Bande K in Verbindung stehenden Wechselräder F, G, Fig. 4, herstellen, wobei die Querbewegung der Tafel von der Rechten zur Linken durch Einfallen des Sperrkegels Y in die Zähne des Rades X gehemmt wird. Bedient man sich der Maschine in diesem Sinne, so ist es besser, die Tafel durch Drehung des Handrades L. vor- und rückwärts zu bewegen, anstatt diese Bewegung auf die gewöhnliche Weise zu bewerkstelligen. Dadurch wird jedes Arbeitsstück veranlaßt mit einer Geschwindigkeit zu rotiren, die zu dem Raume, durch welchen dasselbe in der Richtung seiner Länge getrieben wird, in einem bestimmten Verhältnisse steht; die Schneidwerkzeuge bringen daher die verlangten Schrauben- oder Spirallinien zum Vorschein. Werden an einem und demselben Stücke mehrere parallel zu einander laufende Spirallinien verlangt, so braucht die Schraube nur mehreremale unabhängig von den Wechselrädern gedreht und dann wieder mit denselben in Verbindung gebracht zu werden. N, O, Fig. 4, ist ein kleines Rad nebst Sperrkegel, womit dieser Zweck erreicht wird. Fig. 5 zeigt eine andere Modification der Maschine zum Schnitzen von Mustern auf der Oberfläche eines Cylinders. a, b, c, d ist der Cylinder aus Holz oder einem andern Material, welcher das Muster aufnehmen soll. Dieser Cylinder ist zwischen Spitzen gelagert, welche in Hülsen stecken, die an die innere Seite des unteren Gestells gegossen sind. An das Ende des Cylinders a, b, c, d ist eine Scheibe befestigt mit einer Rinne zur Aufnahme des Drahtbandes e, f, welches einmal um den Cylinder geschlungen und an denselben befestigt ist. Die Enden des Drahtbandes sind an die Schraube g und an den Träger h befestigt. Die Schraube dient zum Spannen des Drahtes und hat zugleich den Zweck, die obere bewegliche Tafel mit dem Cylinder in Verbindung zu setzen. An der oberen Tafel fehlt die eine Hälfte der oberen Seite, damit das Messer in jeder möglichen Lage der Gestelle an dem Arbeitsstück angreifen könne; auf die andere Hälfte wird die Form i, j befestigt. Bei dieser Anordnung bedient man sich derselben Combination zweier geradliniger Bewegungen, um die ganze Oberfläche des Musters unter den Ziehstift zu bringen; eine dieser Bewegungen erzeugt jedoch nur eine Rotation des Arbeitsstückes um seine Achse, während dasselbe sich mit der andern in der Richtung seiner Länge bewegen kann. Wenn daher die Tafel von der rechten nach der linken Seite bewegt wird, so rotirt das Arbeitsstück einfach um seine Achse, und macht in derselben Zeit eine ganze Umdrehung, während das Muster mit seiner ganzen Breite unter dem Ziehstift hinweggeht. Soll dieser Zweck mit Genauigkeit erreicht werden, so muß die Breite des Musters dem Umfange des Cylinders genau gleich seyn. Werden die Gestelle auf den unteren Schienen vor- oder rückwärts bewegt, so bewegen sich Muster und Arbeitsstück beide nur in der Richtung ihrer Länge, während jede Combination dieser Bewegungen der Gestelle ähnliche zusammengesetzte Bewegungen an der Oberfläche des Cylinders hervorbringt. Hieraus geht hervor, daß das in die Oberfläche des Cylinders eingeschnittene Dessin ein fac simile des vorgelegten Musters abgibt.

Tafeln

Tafel Tab.
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Tab. IV