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Vorschub-Schaltgetriebe für Maschinen zum Ausschneiden von runden
Scheiben aus Kunststoffplatten, insbesondere Knopfrondellen Die Erfindung betrifft
ein Vorschub-Schaltgetriebe für Maschinen zum Ausschneiden von runden Scheiben aus
Kunststoffplatten, insbesondere Knopfrondellen, vorzugsweise mittels rotierender
Werkzeuge (Fräsen od. dgl.).
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Beim gegenwärtigen Stand der Technik wird diese Arbeit auf halbautomatischen
Maschinen ausgeführt, die immerhin die Aufsicht eines Facharbeiters nötig machen.
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Bei diesen Maschinen muß der Arbeiter in jedem Arbeitszyklus einen
Hebel betätigen, der in der Vorwärtsbewegung das Werkzeug in die Platte einpreßt
und in der Rückwärtsbewegung eine besondere Vorrichtung betätigt, durch die die
Platte um eine vorbestimmte Strecke durch eine Teilung einer Zahnstange vorgerückt
wird, wobei der Abstand zwischen den Zähnen der Zahnstange der Größe der Scheiben
entspricht, die ausgestanzt werden sollen. überdies muß der Wagen, wenn man am Ende
einer jeden Reihe von Scheiben angelangt ist, wieder in die Ausgangsstellung zurückgebracht
werden. Alle Reihen müssen nämlich von der gleichen Seite der Platte aus begonnen
werden, sodann muß die Platte senkrecht zur früheren Arbeitsrichtung bewegt werden,
und zwar um eine Strecke, die die vollständige Ausnutzung des Materials gestattet
und durch die Teilung der Zahnstange gegeben ist, wobei letztere auf dem Plattenträgerwagen
liegt und sich, wie bereits gesagt, senkrecht zum Wagen, auf dem sie montiert ist,
bewegt.
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Darüber hinaus muß der Facharbeiter mittels einer besonderen Vorrichtung
den Vorschub dieser neuen Reihe von Scheiben betätigen in der Weise, daß jede neue
Scheibe in der Mitte zwischen den gekrümmten Flächen des vorhergehenden Arbeitsganges
ausgestanzt werde.
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Obwohl dieses System an sich seinem Zweck entspricht, erfordert es
immerhin die Aufsicht eines Facharbeiters, von dessen Geschicklichkeit die Qualität
der Produktion abhängt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubeinrichtung,
insbesondere ein Vorschub-Schaltgetriebe, zu schaffen, durch das die Herstellung
von runden Scheiben aus Kunststoffplatten vollautomatisch bewirkt werden kann.
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Es ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Blechstreifen oder Tafeln
für Pressen, Stanzen u. dgl. bekannt, bei welcher das Werkstück in Zickzackform
an den Bearbeitungswerkzeugen vorbeigeführt wird. Der Antrieb des Werkstückträgers
erfolgt über einen Seilzug, wobei die Antriebsseilrolle abwechselnd in der einen
oder anderen Richtung von einer Antriebswelle über ein Umkehrgetriebe, das aus zwei
Kegelrädern besteht, absatzweise betätigt wird, indem die Kugelräder über eine Zahnkupplung
mit Stirnzähnen abwechselnd mit der Antriebswelle verbunden werden. Die Arretierung
in ihrer Arbeitsstellung erfolgt durch eine Klinke, die in eine Zahnstange eingreift,
deren Zähne einen Abstand voneinander besitzen, der der halben Teilung der zu bearbeitenden
Scheiben entspricht. Auf diese Weise können in nebeneinanderliegenden Bearbeitungsreihen
:gegeneinander versetzte Scheiben bearbeitet werden.
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Bei einer anderen bekannten Einrichtung erfolgt dar Antrieb eines
Werkstückträgers in der einen Richtung durch ein Gewicht, das zusammen mit dem Werkstückträger
durch einen Motor wieder gehoben wird. Zur Arretierung sind zwei Zahnstangen vorgesehen,
deren Zähne gegeneinander um eine halbe Teilung versetzt sind. Die gleiche Arretierklinke
rastet bei der einen Bearbeitungsreihe jeweils in die Zähne der ersten Zahnstange
und bei der benachbarten Bearbeitungsreihe in die Zähne der zweiten Zahnstange ein.
In diesem Fall wird der Werkstückträger nicht im Zickzackweg, sondern jeweils von
der :gleichen Ausgangslage her bearbeitet. Auch ein
Schrittschaltwerk
ist bekannt, das zwei miteinander verbundene Zahnstangen mit entgegengesetzt gerichteten
Zähnen aufweist. Dieses Schrittschaltwerk ist jedoch nur in einer Richtung bewegbar.
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Die Erfindung geht von einem Vorschub-Schaltgetriebe aus, bei dem
zwei Zahnstangen parallel zueinander angeordnet und die Zähne der Zahnstangen nm
eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind und bei dem zur Verhinderung der
Bewegung durch die Vorschubkraft, in die Verzahnung der Zahnstangen eingreifend,
eine Sperrklinke vorgesehen ist.
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Um die Stanzarbeit automatisch, gleichmäßig und sicher zu gestalten,
wurde diese maschinelle Einrichtung auf einem ganz neuen Prinzip fußend weiterentwickelt,
wodurch die Aufsicht eines Facharbeiters überflüssig ist, da, wenn die Maschine
einmal in Gang gesetzt ist, die Platte automatisch bis zu ihrer vollständigen Ausnutzung
ausgestanzt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zähne der
einen Zahnstange entgegengesetzt gerichtet sind zu den Zähnen der anderen Zahnstange,
jeder der Zahnstangen je eine Sperrklinke und eine Vorschubklinke zugeordnet sind,
mit den beiden Sperrklinken zusammenarbeitende Fallklinken und die beiden Vorschubklinken
an den Enden je eines zweiarmigen, gleicharmigen Hebels aasgelenkt und die Hebel
um eine gemeinsame feste Achse schwenkbar sind und, angreifend an dem Hebel für
die Vorschubklinken, zur Erzeugung der Vorschubkraft eine spannbare Feder vorgesehen
und, um die eine oder andere Vorschubklinke außer Eingriff zu bringen, ein verstellbarer
Anschlag vorgesehen ist.
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Während bisher eine oder mehrere Zahnstangen grundsätzlich nur zum
Arretieren der Stellung des Werkstückträgers benutzt wurden, werden nach der Erfindung
die an sich notwendigen Zahnstangen zusätzlich für den Bewegungsantrieb des Werkstückträgers
ausgenutzt, wodurch sich eine wesentliche Vereinfachung des Antriebs in zwei Bewegungsrichtungen
ergibt.
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Besonders wesentlich ist hierbei, daß die beiden Zahnstangen, die
bisher nur infolge ihrer Anordnung an dem gleichen Maschinenteil einander zugeordnet
waren, nunmehr in eine funktionelle Wechselbeziehung eintreten, weil nämlich immer
dann, wenn die eine Zahnstange dem Arretieren dient, die andere Zahnstange dem Vorschub
dient. In diesem Zusammenhang ist die einander entgegengesetzte Richtung der Zähne
der beiden Zahnstangen in doppelter Hinsicht von Bedeutung: Die Zahnrichtung entspricht
nämlich nicht nur der Arretierforderung bei einer Zickzackbewegung des Werkstückträgers,
sondern sie ermöglicht es, eine Schubklinke an der jeweils nicht der Arretierung
dienenden Zahnstange wirken zu lassen, wobei überdies die Schubkraft eine genaue
Anlage zwischen Arretierklinke und Zahn hervorruft. Zusätzlich zu dieser funktionellen
Verbindung der bisher allein der Arretierung dienenden Zahnstangen fordert die Erfindung
noch, daß die beiden Schubklinken an einem gemeinsamen, de Schubkraft zuführenden
Träger sitzen. Nur dieser Träger erfordert dann einen Antrieb, der vor allem dann
unabhängig von der Bewegungsrichtung des Werkstückträgers ist, wenn die Schubklinken
an den Enden eines zweiarmigen Hebels sitzen, an dem außerdem eine Feder angreift,
die vor jedem Schubschritt durch einen Antrieb spannbar ist. Die Feder wird immer
gleichsinnig gespannt, jedoch erfolgt wegen der Hebellagerung der Schubklinken,
je nachdem, welche der Schubklinken in der wirksamen Stellung ist, der Vorschub
in der einen oder der anderen Bewegungsrichtung. Die Erfindung macht es darüber
hinaus möglich, die Zahnstangen am Werkstückträger zu befestigen, so däß jede komplizierte
Antriebsübertragung von dem feststehenden Maschinengestell auf den beweglichen Werkstüekträger,
z. B. mit Hilfe von Seilen, fortfällt.
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Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung mit einfachen, zweckentsprechenden
und sicheren Mitteln die automatische Ausstanzung von runden Scheiben aus einer
Platte ohne Abfälle oder Verlust von Arbeitsgängen.
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Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird die Ausnutzung des Vor-
und Rückwärtsganges des Wagens ermöglicht, wodurch die Arbeitsphasen sowohl im Vorwärts-
als ,auch im Rückwärtsgang aufeinanderfolgen. Dies wird durch die neue Ausführungsart
der Zahnstangen erreicht, die zwei einander entgegengesetzte Zahnreihen aufweisen.
Je nach den baulichen Bedürfnissen können diese Zahnstangen unterschiedliche Formen
und Stallungen haben, so z. B. die in. Fig. 1 dargestellte, worin zwei Zahnstangen
dargestellt sind, die vereinigt sind und deren Zahnreihen entgegengesetzt gerichtete
Zähne aufweisen, oder die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform, wo zwei einzelne
Zahnstangen Zahnreihen mit ebenfalls einander entgegengesetzt gerichteten Zähnen
aufweisen.
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Durch den Einsatz einer Feder an Stelle eine Gegengewichtes, das in
den bekannten Maschinen die Vorwärtsbewegung des Trägerwagens betätigt, wird der
Bearbeitungsvorgang jedenfalls wesentuoob erleichtert.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der
Zeichnung näher erläutert. In dieser Zeichnung ist beispielsweise eine schematische
Ausführungsform der Erfindung dargestellt; und zwar zeigt Fig. 1 die beiden Zahnstangen
A und B mit einander entgegengesetzt gerichteten Zähnen und die Gesamtheit der Hebel
und Schaltklinken, die die Bewegungen dieser Zahnstangen in dem einen oder dem anderen
Sinne steuern, während in Fig. 2 die Möglichkeit einer Anwendung von gestrennten
Zahnstangen mit den in Fig. 1 dargestellten Eimsiehtungen gezeichnet ist.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ambeitet auf folgende Weise: Bein
Anlaufen eines nicht laxgestellten Motors setzt dieser eine Welle, auf der das:
Arbeitswerkzeug befestigt ist; sowie eine Unfiersetzungseinriehtung in Bewegung,
um geeignet geformte Nocken 9, 10 und 11 in Drehung zu versetzen. Dabei dient ein
Nocken 9 zur Steuerung der Verstell-Bewegung des Werkzeuges, ein Nocken 10 zum Verstellen
der Anschläge und zum Spannen der Feder 17 und ein anderer Nocken 11 für das Auslösen'"
der Sperrklinken. Die genannten Nocken sind nach einem Merkmal der Erfindung auf
einer gemeinsamen Antriebswelle .angeordnet. Die Untersetzungseianrichtung kann
z. B. aus einem Schneckentrieb bestehen.
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Durch die Drehung der Nocken 9, 10, 11 erfolgt eine rasche Annäherung
des Werkzeuges, die durch eine Teilstrecke des Nockens 9 bewirkt wird, der über
den Hebel 18 und durch ein Spiel von Hebeln die Näherung des Werkzeuges hervorgerufen
hat. Sobald dieser Punkt überschritten ist, wird die Annäherung langsamer und schrittweise,
um ein regelmäßiges
Eindringen des Werkzeuges in die auszustanzende
Platte zu bewirken.
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Wenn der Nocken 10 den Hebel 3 bewegt, der den Hebel 1 in Fig. 1 in
Drehung versetzt, wird die Feder 17 vollkommen gespannt und die Bewegung der Vorschubklinken
13 a oder 13 b nach rückwärts (je nach der Bewegungsrichtung des Wagens)
in den rückwärts liegenden Zahn der Zahnstangen A oder B bewirkt.
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Der Nocken 10 bewegt überdies über den Hebel 3 die Schubstange 23
und den Hebel 6, einen Stab 7 mit zwei fest angeordneten Zähnen 21 a und 21 b, wobei
dieser Stab verschwenkbar ist und durch den Plattenträgerwagen bewegt wird, sobald
letzterer am Ende seines Hubes angelangt ist. Diese Verschwenkung des Stabes 7 bewirkt
den Anstoß von einem der Zähne 21 a und 21 b auf einen der Zähne 20 a und 20 b des
Hebels 5, der über die Schubstange 12 eine Einrichtung zur Bewegungsumkehr betätigt,
bestehend aus einer Platte 4 mit zwei Ebenen 16 a und 16b, die den Zweck
haben, mittels der mit den Vorschubklinken 13 a bzw.13 b starr verbundenen
Sprossen 19 a und 19 b aus den Zähnen der Zahnstange A
oder
B die Vorschubklinke 13 a zu entfernen und die Vorschubklinke 13 b
zu nähern, oder umgekehrt, je nachdem die Bewegung in dem einen oder dem anderen
Sinn erfolgt.
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Es ist einleuchtend, daß diese Umkehr auch die Umkehr der Bewegungsrichtung
des Wagens bewirkt, da die Vorschubklinken 13 a und 13 b in bezug
auf die zwischen ihnen befindliche Zahnstange einander entgegengesetzte Längsbewegungen
ausführen, und wenn eine dieser Vorschubklinken in einen Zahn der Zahnstange eingreift,
verschiebt sie letztere im eigenen Vorschubsinn durch die Drehung des die genannten
Vorschubklinken tragenden Hebels 1, der seinerseits durch den Zug der Feder 17 in
Drehung versetzt wird.
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Gleichzeitig erfolgt auch der senkrechte Vorschub der Platte durch
den Hebel s, der bei der Umkehr der Bewegung durch einen seiner oberen Fortsätze
22 a und 22 b die Bewegung eines Spieles von Hebeln bewirkt, die sich
auf die Vorschubklinke des Plattenträgerwagens überträgt und sie zum Schnappen bringt,
wodurch die Verschiebung eines Zahns der an diesem Wagen befestigten Zahnstange
ausgelöst wird, die, wie bereits erwähnt, sich senkrecht zur Vorschubrichtung des
Wagens bewegt.
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Der Nocken 11 bewirkt die Drehung des die Fallklinken 15 a
und 15 b tragenden Doppelhebels 2, die die Betätigung der mit ihnen zusammenarbeitenden
Sperrklinken 14 a und 14 b bewirkt; dadurch wird der Plattenträgerwagen frei gemacht,
der sich um eine Zahnbreite der Zahnstangen A oder B weiterbewegt
durch den von den auf dem Hebel 1 sitzenden Vorschubklinken 13 a oder 13
b ausgeübten Schub, wobei der Hebel 1 mit der einen seiner Vorschubklinken
in einen Zahn der entgegengesetzten Zahnreihe eingreift in bezug auf die Zahnreihe,
in die die kontrastierende Sperrklinke einrastet, wodurch der Plattenträgerwagen
und demzufolge die Platte in eine Lage gerückt werden, die eine neue Arbeitsphase
gestattet.