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Vorrichtung zum Ausschneiden von Ronden aus Blechtafeln oder Platten
in Zickzackanordnung Die Erfindung betrifft eine vollautomatisch arbeitende Vorrichtung
zum Ausschneiden, insbesondere Ausstanzen, von Ronden aus Blechtafeln oder Platten
in Zickzackanordnung. Bei mit solchen Vorrichtungen versehenen Maschinen wird der
die Platten tragende Maschinentisch in Längsrichtung schrittweise vorgeschoben,
wobei am Ende des Vorschubweges die Vorschubrichtung unter Verzögerung um einen
halben Schritt umgekehrt und der 'fisch selbst quer verschoben wird.
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Bei für diesen Zweck verwendeten Umkehrgetrieben ist es bekannt, eine
Kupplung mit einer zweiseitig mit Klauen versehenen, verschiebbaren Kupplungsmuffe
zu verwenden, die wechselweise die Vorschubwelle mit zwei Kupplungszahnrädern entgegengesetzter
Drehrichtung verbindet. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist das gesamte Getriebe
nur für die Weiterschaltung um einen vollen Teilungsschnitt eingerichtet, und der
zur Erzielung eines halben Schrittes vorzeitig erreichte Anschlag des Tisches bewirkt,
daß ein eigens vorgesehenes weiteres Kupplungsglied in Gestalt einer Rutschkupplung
den Rest des Schaltschrittes aufnimmt.
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Zweck der Erfindung ist es, die Arbeitsgenauigkeit einer solchen Umsteuervorrichtung
dadurch zu verbessern, daß die Rutschkupplung in Fortfall kommt und durch die Anordnung
der Kupplungsklauen an den miteinander zu kuppelnden Teilen der Schaltkupplung die
bekannte Verzögerung der Drehkraftübertragung um einen halben Schritt bei der Umkehr
des Längsvorschubes mit einfacheren Mitteln und in exakter Weise zu erreichen.
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Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung die Klauen an der einen Seite
der verschiebbaren Kupplungsmuffe gegenüber den Klauen auf der anderen Seite um
einen halben Vorschubschritt versetzt. Dadurch wird mit einfachsten Mitteln das
Zurückfallen der Vorschubwelle um einen halben Schaltschritt erreicht. Diese Klauen
an der Kupplungsmuffe arbeiten mit Klauen an den als Gegenkupplungsgliedern wirkenden
Kupplungszahnrädern zusammen. Sämtliche Kupplungsklauen stehen dabei von ihren Trägern
in axialer Richtung vor. Die Umschaltung erfolgt in bekannter Weise durch Anschläge
am Arbeitstisch. Diese Tischanschläge wirken nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung
auf ein Hebelsystem, zu dem ein von den Anschlägen verstellbarer Schalthebel gehört,
der den Mitnehmerhebel für die Kupplung jedoch erst dann verstellen kann, wenn ein
auf dem Mitnehmerhebel angeordneter Verriegelungshebel freigegeben wird. Diese Freigabe
erfolgt erst dann, wenn die Mittel für die Querverschiebung des Arbeitstisches ihre
Funktion am Ende einer Lochreihe ausgeführt haben.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 ist der Querschnitt nach der Linie 11-I1 der Fig. 1; Fig. 3 stellt eine Einzelheit
nach der Linie III-III der Fig. 2 dar; Fig. 4 zeigt in Horizontalprojektion die
Umschaltkupplung.
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A bezeichnet allgemein das Gestell der Maschine. Die Bewegung der
angetriebenen Teile wird durch einen (nicht dargestellten) Motor veranlaßt, der
über eine Schnecke ein auf der Antriebswelle 2 aufgekeiltes Schraubenrad
1 antreibt und so der Antriebswelle eine gleichmäßige Drehbewegung erteilt.
Auf der Antriebswelle 2 sitzt ein Antriebsnocken 3, der eine hin- und hergehende
Bewegung des Schneidwerkzeuges bewirkt. Auf der Antriebswelle 2 ist außerdem der
antreibende Teil 4 eines Malteserkreuzes S aufgekeilt, das auf der der Antriebswelle
2 parallelen Zwischenwelle 6 aufgekeilt ist und wie diese im Maschinengestell A
gelagert ist. Wenn die Antriebswelle 2 eine vollständige Umdrehung ausführt, führt
die
Zwischenwelle 6 intermittierend eine Vierteldrehung aus. Auf der Zwischenwelle 6
sind weiter die Zahnräder 7 und 8 aufgekeilt, die mit den lose auf der Vorschubwelle
11 aufgesetzten Kupplungszahnrädern 9 und 10 zusammenarbeiten. Die Vorschubwelle
11 ist den Wellen 2 und 6 parallel und wie diese im Gestell A der Maschine gelagert.
Das Zahnrad 8 steht über ein Ritzel 12 mit dem Kupplungszahnrad 10 in Antriebsverbindung.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 7/9 und 8/10 ist 2. 1. Damit führen
die Kupplungsräder 9 und 10 intermittierend eine halbe Umdrehung aus für jede ganze
Drehung der Antriebswelle 2, wobei die Drehrichtungen der Kupplungszahnräder 9 und
10 infolge des Ritzels 12 entgegengesetzt zueinander sind.
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Zwischen den Kupplungszahnrädern 9 und 10 ist auf der Vorschubwelle
11 eine Kupplungsmuffe 13 angeordnet, die drehschlüssig mit der Vorschubwelle _
11 verbunden ist, aber auf ihr axial gleiten kann. Die Muffe 13 ist frontal besonders
ausgebildet, wobei an jeder Seite zwei axial vorspringende Klauen 14 und ihnen benachbarte
entsprechende Vertiefungen 15 vorgesehen sind. Die beiden Paare, je aus einer Klaue
und der entsprechenden Vertiefung bestehend, sind gegenseitig um 180° versetzt.
Der Klaue 14 auf einer Seite der Muffe entspricht auf der anderen Seite die Vertiefung
15, während der Vertiefung auf der einen Seite die Klaue auf der anderen Seite entspricht.
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Entsprechende seitliche Ausbildungen weisen die Kupplungszahnräder
9 und 10 auf. Die Breite der Klauen und die der Vertiefungen sind gleich, so daß
die Klaue des einen Teiles axial in die Vertiefung des andern eingreifen kann, so
daß sie sich gegenseitig mitnehmen. Diese Mitnahme kann aber auch dann erfolgen,
wenn die entsprechenden Profile nicht vollständig ineinandergreifen, d. h., wenn
nur die tagentiale gegenseitige Abstützung der beiden Klauen der sich gegenüberliegenden
Teile erreicht wird.
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Die Vorschubwelle 11 hat den Zweck, über das Vorschubzahnrad
16 die schrittweise Längsbewegung auf den Plattenträgertisch zu übertragen, um eine
Lochreihe auszustanzen. Am Ende einer jeden Reihe wird der schrittweise Vorschub
auf die nächste Reihe umgeschaltet, und zwar durch axiale Verstellung der Muffe
13 der Umschaltkupplung, wodurch abwechselnd die Vorschubwelle 11 mit dem Kupplungszahnrad
10 verbunden wird. Der Plattenträgertisch und die entsprechenden Betätigungsteile
sind in der Zeichnung nicht angegeben, weil sie in einer beliebigen, bekannten Weise
unter Ausnutzung der Drehung der Vorschubwelle 11 ausgeführt werden können.
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Auf der Antriebswelle 2 ist eine Kurvenscheibe 17 mit radialen Nocken
aufgekeilt, die etwa auf die Mitte eines Steuerhebels 18 wirkt. Das untere Ende
dieses Hebels ist mittels eines Zapfens 19 gelenkig mit einem Stab 20 verbunden,
der axial gleiten kann und sich auf dem Gestell A abstützt. Er steht unter dem Eintluß
einer Druckfeder 21, die den Stab am Ende des Arbeitsganges im Sinne des Pfeiles
X zurückhält. Das obere Ende des Steuerhebels 18 wird im Sinne des Pfeiles
Y durch eine im Gestell A verankerte Zugfeder 23 gehalten. Beide Federn
21 und 23 streben somit danach, den Steuerhebel 18 gegen die Kurvenscheibe
17 zu bewegen.
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Die Belastung der beiden Federn 21 und 23 ist derart abgestimmt, daß
die Kurvenscheibe 17 ausschließlich die Dehnung der Zugfeder 23 bewirkt, so daß
der Steuerhebel 18 um seinen unteren, fest am Stab 20 angeordneten Zapfen 19 schwingt.
Diese Schwenkung erfolgt einmal für jede Umdrehung der Antriebswelle 2 und daher
für eine halbe Umdrehung der Vorschubwelle 11, d. h. für jeden Längsvorschub der
Platte und für jedes Ausstanzen einer Ronde durch das durch den Nocken 3 betätigte
Werkzeug.
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Wie bereits gesagt, muß der Umkehrung der schrittweisen Längsbewegung
auch eine Bewegung in Querrichtung entsprechen, um eine Lochreihe auszustanzen,
die der vorhergehenden parallel ist. Für diesen Vorgang ist der vom Gestell A getragene
Stift 24 vorgesehen, der axial durch einen radialen, auf der Antriebswelle 2 aufgekeilten
Verschiebenocken 25 verstellt wird. Diese Verstellung erfolgt gegen die Wirkung
einer Feder 26. In der Zeichnung sind die Einzelteile für die Querverstellung nicht
dargestellt, da sie in einer beliebigen Weise ausgeführt werden können.
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Der Verschiebenocken 25 steht ebenfalls unter der Wirkung einer Schraubenfeder
27, die ihn am Ende des Arbeitsganges im Sinne des Pfeiles K zurückhält, und zwar
seitlich vom Stift 24, wodurch dieser durch die Bewegung des Verschiebenockens 25
unbeeinflußt bleibt. Um den Verschiebenocken in Arbeitsstellung zu bringen, ist
es nötig, ihn auf der Antriebswelle 2 axial gegen die Wirkung der Feder 27 zu verschieben,
so daß er den Stift 24 im Sinne des Pfeiles Z betätigen kann.
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Für diese Verschiebung sorgt die Kurvenscheibe 17 über den Steuerhebel
18, wenn - wie noch später beschrieben werden soll - die Nase 22 am oberen
Ende des Hebels 18 durch einen Anschlag starr im Sinne des Pfeiles Y zurückgehalten
wird, so daß der Steuerhebel 18 unter der Wirkung der Kurvenscheibe 17 um seine
Nase 22 schwingen muß, wobei die Druckfeder 21 gespannt und der Stab 20 axial entgegengesetzt
zum Pfeil X verschoben wird. Das äußere Ende des Stabes 20 ist an einen der Arme
28 eines Winkelhebels 29 angelenkt, der vom Gestell A getragen wird.
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Der andere Arm 30 ist gabelförmig ausgebildet und arbeitet mit zwei
radialen Gleitsteinen 31 mit einer rundum laufenden Nut der Nabe des Verschiebenockens
25 zusammen. Man erreicht somit durch die Kurvenscheibe 17 die axiale Verschiebung
des Verschiebenockens 25 und damit die Querverschiebung des Plattenträgertisches.
Der starre Anschlag, der dazu bestimmt ist, das untere Ende des Steuerhebels 18
in Arbeitsstellung zu bringen, besteht aus einem Verriegelungshebel 32 mit einem
abgewinkelten Ansatz 34 an seinem Ende, der durch die Achse 35 etwa in der Mitte
auf dem Gestell A gelagert ist. Das andere Ende des Verriegelungshebels 32 liegt
zwischen zwei Schenkeln 36 eines Mitnehmerhebels 37, in deren Mitte er durch zwei
entgegengesetzt wirkende Federn 38 gehalten wird. Zwei Anschläge 39 sind für die
relative Schwenkbewegung der auf derselben Achse 35 sitzenden Hebel 32 und 37 vorgesehen.
Das andere Ende des Mitnehmerhebels 37 ist ebenfalls gabelförmig und trägt zwei
radial entgegengesetzte Gleitsteine 40, die mit einer rundum laufenden Nut der Kupplungsmuffe
13 zusammenarbeiten. Die Umkehrung der schrittweisen Längsbewegung des Tisches erfolgt
durch am Tisch angeordnete Anschläge 41., die den Zweck haben, die Länge der parallelen
Lochreihen einzustellen. Die beiden Tischanschläge 41, die sich gemeinsam im Sinne
der Pfeile W bewegen, wirken nacheinander
auf das Ende eines mittels
eines Zapfens 43 auf dem Gestell A gelagerten Schalthebels 42, dessen anderes Ende
zwischen den Schenkeln 36 des Mitnehmerhebels 37 liegt. Das letztgenannte Ende des
Schalthebels 42 steht unter der Wirkung einer auf dem Gestell A abgestützten Zugfeder
44. Letztere liegt mit der Mittellage des Schalthebels 42 in Flucht und wirkt als
Feder des übertotpunktgetriebes, wenn der Schalthebel 42 den halben Weg seiner Schwenkung
überschritten hat.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In der in Fig. 3 dargestellten
Stellung der Hebel erfolgt der schrittweise Vorschub des Maschinentisches in Längsrichtung
im Sinne des Pfeiles R. Die Umschaltkupplung befindet sich in der Stellung, in der
die Kupplungsmuffe 13 mit dem Kupplungszahnrad 10 zusammenarbeitet. Der Ansatz 34
des Verriegelungshebels 32 ist in bezug auf das Ende des Steuerhebels 18 seitlich
verstellt, und daher schwingt dieser frei um den Zapfen 19, der unbeweglich bleibt,
so daß keine Zusammenarbeit zwischen dem Verschiebenocken 25 und dem Stift 24 der
Querverstellung stattfindet. Wenn der Tisch am Ende des schrittweisen Längsvorschubes
angelangt ist, wirkt der Anschlag 41 des Tisches auf den Schalthebel 42, indem er
ihn im Sinne des Pfeiles S zum Schwingen bringt. Der erste Teil dieser Bewegung
beeinflußt die Kupplungsmuffe 13 nicht wegen des Abstandes zwischen den Schenkeln
36 des Mitnehmerhebels 37. Sobald der Schalthebel 42 in Berührung mit dem gegenüberliegenden
Schenkel 36 kommt, ist der tote Punkt überschritten, und der durch die Zugfeder
44 beeinflußte Schalthebel 42 strebt danach, die Kupplungsmuffe 13 aus dem Kupplungszahnrad
10 auszuschalten und sie in das andere Kupplungszahnrad 9 einzuschalten. Dies erfolgt
nur auf der kleinen Strecke durch die Anschläge 39, ist aber ungenügend, um die
Kupplungsmuffe 13 vom Kupplungszahnrad 10 zu lösen, da der Steuerhebel 18 in Richtung
der gestrichelten Stellung in Fig. 3 verstellt ist, und der Verriegelungshebel 32
sich mit seinem Ansatz 34 gegen die Nase 22 des Steuerhebels 18 anlehnt.
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Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß während des Längsvorschubes
des Tisches sich die Kupplungsmuffe 13 ausschalten kann, damit ein kleinerer Vorschub
als der vorbestimmte Schritt des Tisches verhindert wird.
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Gleichzeitig wird durch die Anschläge 39 die Zugfeder 44 daran
gehindert, die Kupplungsmuffe 13 in das Kupplungszahnrad 9 einschnappen zu
lassen, wodurch sich der Längsvorschub im Sinne des Pfeiles R vervollständigt.
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Bei der Rückkehr der Nase 22 im Sinne des Pfeiles Y wird der Ansatz
34 in Freiheit gesetzt, und demzufolge verstellt sich der Verriegelungshebe132 im
Sinne des Pfeiles T auf die Bahn, die von der Nase 22 beschrieben wird. Gleichzeitig
bewegt sich durch die Wirkung der Zugfeder 44 die Kupplungsmuffe 13 in Richtung
zum Kupplungszahnrad 9. Die Klauen 14 und Vertiefungen 15 der Kupplungsmuffe sind
aber auf deren gegenüberliegenden Stirnflächen um 90° versetzt (Fig. 4), so daß,
während die Bewegung nach Pfeil R unterbrochen wird, die Klauen 14 in die entsprechenden
Vertiefungen 15 des Kupplungszahnrades 9 nicht eingreifen. Die Kupplungsmuffe führt
somit eine Vierteldrehung aus, ohne den Tisch zu verschieben, worauf die Klaue 14
der entsprechenden Klaue des Kupplungszahnrades 9 begegnet. Durch die Vervollständigung
der halben Drehung, die, wie bereits gesagt, die Vorschubwelle 11 ausführt, erfolgt
eine Mitnahme der Kupplungsmuffe 13 durch das Kupplungszahnrad 9 während nur einer
Vierteldrehung. Man erreicht somit die Verschiebung des Tisches um einen halben
Schritt in entgegengesetzter Richtung zur vorhergehenden, d. h. entgegengesetzt
zum Pfeil R. Während dies vor sich geht, hält der Ansatz 34 die Nase 22 des Steuerhebels
18 zurück, und dies bewirkt mit den beschriebenen Mitteln die Verschiebung des Tisches
in Querrichtung. Da bei Erreichung der Übereinstimmung der Klauen 14 und Vertiefungen
15 die Kupplungsmuffe 13 danach streben würde, ganz in das Kupplungszahnrad 9 unter
dem Einfluß der Zugfeder 44 einzugreifen und dies den Ansatz 34 außerhalb der Bahn
der Nase 22 bringen und die Querverschiebung in der Mitte unterbrechen würde, weist
die Nase 22 (Fig. 3) zwei seitliche Vorsprünge 45 auf, die die Nase 34 innerhalb
des Steuerhebels 18 zurückhalten (meist durch die Feder 38) bis zu dessen Rückbewegung.
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Der Verschiebenocken 25 ist derart ausgebildet, daß die Verschiebung
des Stiftes 24 und damit die Querbewegung bei Drehung des Malteserkreuzes 5 erfolgt.
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Durch die beschriebenen Maßnahmen zur Umschaltung des Vorschubes und
zur Verschiebung in Querrichtung erreicht man mit einfachen Mitteln einen einwandfreien
Synchronismus der Bewegungen für die korrekte Ausführung der aufeinanderfolgenden
Lochreihen.
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Das Zahnrad 7 für die Bestimmung des halben Schrittes kann auf die
Zwischenwelle 6 mittels Flansch 46 und Schrauben 47 gegenüber dem Zahnrad 8 abgewinkelt
sein. Diese besondere Einstellung kann noch einen anderen Zweck verfolgen: Mit Rücksicht
auf das unvermeidliche Spiel zwischen den Übertragungsmitteln ist es möglich, die
beiden Räder gegeneinander derart aufzukeilen, daß sich ein theoretischer Hub des
Tisches bei der Umschaltung ergibt, der um einen halben Schritt größer ist, und
zwar derart, daß durch das Vorhandensein des Spieles (das eben bei der Umsetzung
der Bewegung auftritt) der tatsächliche Hub des Tisches genau einen halben Schritt
beträgt.
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Die Erfindung kann auch bei Maschinen zum Ausschneiden von diskoidalen
Elementen für Knöpfe aus Platten dienen.