-
Maschine zum Stanzen von Leder und ähnlichen weichen Stoffen mit einem
von einer gleichförmig umlaufenden Kurbel angetriebenen, auf den Druckfuß einschwenkbaren
Druckstößel Die Anforderungen, die - an eine Stanzmaschine für Leder gestellt «-erden,
sind recht mannigfaltig, weil einerseits dickes als auch dünnes Leder bis herab
zur Papierstärke gestanzt werden müssen, andererseits aber dabei Verletzungen des
die Maschine bedienenden Arbeiters ausgeschlossen werden müssen. Durch rein mechanische
Mittel lassen sich diese Anforderungen nur mit verhältnismäßig verwickelten Konstruktionen
erreichen.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun der Ersatz dieser rein
mechanischen :Mittel durch elektrische. Vorzugsweise wird ein Elektromagnet verwendet,
mit dem alle heute an eine Betriebs- und unfallsichere Stanze für Schuh- und Lederfabriken
gestellten Anforderungen restlos und auf sehr einfache und übersichtlicheWeise erfüllt
werden.
-
Wesentlich für die Erfindung ist, daß ein Elektromagnet, der einen
auch bei den rein mechanisch betriebenen Stanzrnaschinen vielfach angewendeten Druckstößel
aus seiner unwirksamen Bewegungsbahn herauszieht und auf einen an dem Druckfuß vorgesehenen
Anschlag zur Ausübung des Stanzdruckes einschwenkt, bei ganz bestimmten Kurbelstellungen
der den Druckstößel antreibenden Kurbel mit Strom versorgt bzw. stromlos gemacht
wird. Die Stromzufuhr erfolgt zum Teil durch den Druckfuß, der in bekannter Weise
zunächst willkürlich durch den Arbeiter, vorzugsweise durch einen Trethebel, gegen
die Wirkung einer Zugfeder nahezu bis auf das Stanzeisen heruntergezogen wird. In
dieser Stellung soll der Abstand zwischen Stanzeisen und Druckfuß nur noch so groß
sein, daß der Arbeiter seine Hand nicht mehr zwischen diese beiden Maschinenteile
legen kann. In dieser Stellung wird nun gemäß der Erfindung ein elektrischer Kontakt
geschlossen, der den Elektromagneten unter Strom setzt und dadurch zur Wirkung bringt.
-
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Stromzufuhr
ungefähr im unteren Hubwechsel des Druckfußes selbsttätig unterbrochen wird. Dadurch
wird erreicht, daß der Druckstößel immer nur einen einzigen wirksamen Hub machen
kann, die Stange also niemals nachschlägt. Erst wenn der Arbeiter den Trethebel
losgelassen und der Druckfuß in seine höchste Lage zurückgekehrt ist, kann die Stromzufuhr
erneut herbeigeführt werden. Während man bei mechanischer Lösung dieser Aufgabe
mit verhältnismäßig verwickelten und betriebsunsicheren Abreißgetrieben arbeiten
muß, kommt bei der elektrischen Lösung nur die Unterbr
echung eines
Kontaktes in Frage, die außerordentlich einfach und sicher bewerkstelligt werden
kann.
-
Die Anwendung von Elektromagneten zur Herbeiführung des Stanzdruckes
bei Lederstanzen ist an sich bekannt. Vorliegendenfalls handelt es sich jedoch um
die elektromagnetische Steuerung des Stößels bei Maschinen der oben angegebenen
Art. Ferner ist es bereits bekannt, mit mechanischen Mitteln den Stößel so zu steuern,
daß er in der höchsten Exzenterstellung einschwenkt, damit er mit Sicherheit in
die wirksame Lage des Druckfußes gelangt.
-
Auf der Zeichnung ist die Maschine nach der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. z eine Ansicht des Druckfußantriebes von vorn, Abb. 2 desgleichen
von der Seite, Abb. 3 das elektrische Schaltschema. Bereits aus den Abb. i und 2
erkennt man die große Einfachheit des Druckfußantriebes, der in diesen Abbildungen
restlos dargestellt wird. Es fehlt nur der bekannte Trethebel, der mittels einer
Zugstange und eines einfachen Hebels in bekannter Weise an dem Druckfuß angreift
und diesen mittels des Fußes gegen die Wirkung einer Zugfeder willkürlich abwärts
zu ziehen ermöglicht. Während bei rein mechanischem Antrieb des Druckfußes bereits
in diesem Gestänge eine mehr oder weniger verwickelte, mit Einstellvorrichtungen
versehene Abreißvorrichtung untergebracht werden muß, ist es bei der Einrichtung
gemäß der Erfindung denkbar einfach und besteht nur aus demTrethebel, einer Zugstange,
einem Hebel, der an dem Druckfuß angreift, und einer Zugfeder; die den Druckfuß
für gewöhnlich nach oben zieht. Diese Teile sind in den Zeichnungen, wie bereits
erwähnt, nicht dargestellt.
-
InAbb.i und 2 ist ersichtlich, daß derDruckfuß mit einer Fläche 2o
ausgerüstet ist, auf die die Fläche 21 des Druckstößels 8 zur Ausübung des Stanzdruckes
einschwenken kann. Der Druckstößel wird durch eine gleichförmig umlaufende Kurbel
angetrieben, die aus der Hauptwelle 22 und dem an ihrem rechten Ende (Abb. 2) angedrehten,
exzentrisch sitzenden Kurbelzapfen 23 besteht. Auf diesem sitzt der Kopf 24 des
Druckstößels B. Wenn nun die Welle 22 sich im Uhrzeigersinne (Abb. i) dreht, bewegt
sich die Fläche 21 des Druckstößels 8 für gewöhnlich wirkungslos auf und ab, wobei
sie an der Fläche 25 oder in einem gewiAsen Abstand von dieser vorbeistreicht. Erreicht
wird dieser Bewegungszustand dadurch, daß an dem Druckstößel 8 ein Ansatz 26 angebracht
ist (Abb. i), dessen linkes: Ende einen Zapfen 27 trägt. Dieser gleitet in dem Langloch
28 eines zweiarmigen Hebels 29, der an dem Stanzengestell mittels des Zapfens
30 schwingbar gelagert ist. Das linke freie Ende dieses zweiarmigen Hebels
29 trägt einen Zapfen 3 i, der wiederum in einem Langloch 32 einer Lasche 33 sich
führt, die mittels des Zapfens 3.4 an den Magnetkern 7 angeschlossen ist. Dieser
ist umgeben von dem Magnetgehäuse 35, in dem. sich die Spulenwicklung des Elektromagneten
befindet.
-
Für gewöhnlich liegt der Magnetkern 7 durch sein Gewicht in seiner
tiefsten Stellung auf und zieht durch sein Gewicht den Zapfen 31 abwärts. Durch
das Langloch 32 wird eine schlagartige Wirkung erzielt und deren Sicherheit erhöht.
Beim Niederfallen des Magnetkerns 7 durch sein Gewicht, d. h. bei Stromlösigkeit
des Elektromagneten, führt der Hebel 29 eine Linksdrehung aus, wodurch der Druckstößel
8 gleichfalls eine Linksdrehung ausführt und die Fläche 21 in ihre wirkungslose
Bahn gedrängt und in dieser erhalten wird. Sobald jedoch der Stromkreis geschlossen
wird, zieht der Elektromagnet 35 den Magnetkern 7 in sich hinein, hebt diesen dadurch
an und bewirkt eine Rechtsdrehung des Hebels 29 um den Zapfen 30, eine Mitnahme
des Zapfens 27 und dadurch auch eine Rechtsdrehung des Druckstößels B. Dadurch wird
die Bewegungsbahn der Fläche 2i nach links verlegt, derart, daß die Flächen 2o und
21 zum Aufschlag kommen. Die Zuführung des elektrischen Stromes ist in der Abb.
3 gesondert dargestellt. Der Strom tritt bei G in den Stromkreis der Maschine ein
und bei B wieder aus diesem aus. -In dem Stromkreis innerhalb der Stanzmaschine
befindet sich zunächst der Hauptkontakt bei A. Dieser besteht aus einer Kontaktfeder
3 (Abb.2), die am Druckfuß i angeschraubt ist und bei der Abwärtsbewegung des Druckfußes
i mit der Kontaktfeder 4 in Berührung kommt und dadurch den Stromkreis schließt.
Mit Rücksicht auf die elektrisch betriebssichere Ausgestaltung des Kontaktes legt
sich bei Kontaktschluß die Kontaktfeder 4 auf den Kontaktwinkel s auf, wobei zwischen
.4 und 5 nur ein kleiner Zwischenraum ist.
-
Sobald der Arbeiter den Druckfuß i mittels des nicht gezeichneten
Trethebels abwärts zieht, kommt der Kontakt 3 zur Anlage auf 4 und 5 und schließt
den Strom, worauf die Fläche 21 des Druckstößels 8 durch den Elektromagneten 7,
35 in ihre wirksame Bewegungsbahn gezogen wird und den Druckfuß i motorisch abwärts
bewegt.. Dabei federt der Kontakt 3 so viel nach oben durch, als der motorische
Hub des Druckfußes ausmacht.
-
Für gewöhnlich bleibt nun. der Kontakt bei A in Abb. 4 so lange
geschlossen, bis der
Druckfuß i bei :einem Aufwärtsgang unter der
Wirkung seiner Zugfeder (nicht gezeichnet) wieder in dieselbe Höhenlage gelangt
ist; bei der der Kontakt geschlossen wurde. An dieser Stelle hebt sich der Kontakt
3 von dem Kontakt .I, 5 wieder ab, und der Strom wird unterbrochen.
-
=Würde nun bei dieser Steuerung des Stroines der Arbeiter seinen Fuß
auf dein Trethebel lassen, so würde der Druckfuß i durch seine Feder nicht wieder
hochgezogen und infolgedessen der Kontakt bei 3 und 4. auch nicht unterbrochen werden.
Infolgedessen würde die Fläche 21 des Druckstößels 8 in ihrer wirksamen Bewegungsbahn
bleiben und den Druckfuß i so lange motorisch antreiben, als der Arbeiter seinen
Fuß auf dem Trethebel beläßt. Die Stanze würde also 'nachschlagen.
-
Um dies zu vermeiden, ist folgende Einrichtung getroffen: Unmittelbar,
bevor der Druckfuß i in seine untere Totlage gelangt, legt sich ein an ihm befestigter
Stift 9 (Abb. i und 2) auf den rechten Arm 36 eines zweiarmigen Hebels io, der mittels
des Zapfens 37 an dem ruhenden Gestell der Maschine schwingbar gelagert ist. Der
nach oben ragende Arm des Winkelhebels io trägt eine Kontaktfeder 38 finit dem Kontaktknopf
39, der sich an dem Kontaktwinkel .Io anlegt. Der Kontakt 39, 40 ist in dein Stromkreis
hinter die Kontaktstelle <4 eingeschaltet und ist schematisch in Abb.4 eingezeichnet.
Sobald nun der Stift 9 in der unteren Totlage des Druckfußes i auf den Artei 36
des Winkelhebels io auftrifft, ruft er eine Rechtsdrehung desselben hervor und unterbricht
dadurch den Kontakt 39, 40, macht also den Elektromagneten stromlos. Dadurch fällt
der Magnetkern 7 nach unten und drückt die Fläche 21 des Druckstößels 8 in ihre
unwirksame Bewegungsbahn. fach dem Hubwechsel des Druckfußes i folgt dieser nunmehr
seiner Zugfeder ilnd geht, sobald der Arbeiter den Trethebel losläßt, in seine höchste
Lage zurück. Unmittelbar bevor er seine obere Totlage erreicht, wird der Kontakt
39, 4.o wieder geschlossen, da ja inzwischen der Kontakt 3, .I sich wieder geöffnet
hat und der Stromkreis beim erneuten Einschalten de> Elektromagneten zur Ausübung
eines neuen Stanzhubes außer bei 3, .I geschlossen sein muß. Der Schluß des Kontaktes
39, .Io erfolgt auf folgende Weise: Der Wilrkelhebel io ist mit einem weiteren Arm
41 versehen, an den der Stift 9 kurz vor seiner oberen Totlage anschlägt und dabei
eitle Linksdrehung des Winkelhebels io herbeiführt. Dadurch kommt der Kontaktknopf
39 an der Blattfeder 38 wieder zu elastischer Anlage an den Kontaktwinkel 4o, und
der Stromkreis -ist wieder geschlossen, Die Kontaktstelle 39,40 ist im Schaltungsschema
mit C, die Anschlagstelle des Stiftes 9 am Arm 36 des Winkelhebels io mit B und
diejenige .im Arm .I1 mit D bezeichnet.
-
Wenn man sich nun vorstellt, daß der Arbeiter den Druckfuß i mittels
des Trethebels abwärts zieht und in dem Augenblicke, da der Druckfuß i die Kontaktstelle
3, 4 durchläuft, die Fläche 2 1 des Druckstößels 8 sich gerade in Niedergang befindet
und nur noch ganz wenig oberhalb der Fläche 2o steht, so tritt :ehr leicht der Fall
ein, daß die Zeit, während der die Fläche 2 1 bis an die Fläche 2o herankommt, so
kurz ist, daß der Elektromagnet den Druckstößel 8 nicht mehr um seinen vollen Betrag
nach links ziehen kann und daß infolgedessen nur die linke Kante der Fläche 21 auf
die rechte Kante der Fläche 2o aufsetzt. Auf diese Weise werden die beiden letztgenannten
Kanten entweder zerstört, oder der Druckstößel rutscht überhaupt von der Anschlagfläche
2o wieder ab, und ein wirksamer motorischer Stanzhub kommt überhaupt nicht zustande.
-
Um diesen sehr gefährlichen Zustand bei Betrieb einer Stanze zu vermeiden,
ist gemäß der Erfindung folgende Einrichtung getroffen Sobald der Arbeiter mittels
des Trethebels den Druckfuß nach unten gezogen hat und die Fläche 21 des Druckstößels
8 durch die sie antreibende Kurbel abwärts bewegt wird, ist der Strom für den Elektromagneten
stets unterbrochen und kann nicht geschlossen werden. Erst wenn die Fläche 21 ihre
untere Totlage durcbschreitet und aufwärts wandert, ist Stromzufuhr möglich, und
zwar nur bis zur oberen Totlage des Druckstößels. Zu diesem Zwecke sind auf der
Kurbelwelle 22 an deren rechtem Ende zwei Schleifringe ,I2 und 4.3 angeordnet, auf
denen zwei ruhende Kontaktbürsten :LI und 4.5 schleifen (Abb. 2). Der Schleifring
,I2 ist auf seinem ganzen Umfange leitend, während der Schleifring 4.3 etwa auf
der Hälfte seines Umfanges isoliert ist. Die isolierte Stelle ist in dem Schaltungsschema
(Abb.3) schwarz eingezeichnet. Die beiden Schleifringe 4.2 und :I3 sind leitend
miteinander verbunden. Auf dem Ring .I3 schleift die Bürste .I5 und auf dem Schleifring
4.2 die Bürste .I4.. Von der Bürste .LI geht ein Draht .7 nach der Wicklung des
Elektromagneten und ein zweiter Draht 48 nach der Kontaktstelle E (Abb. 3), die
Schluß herbeiführt mit der Kontaktstelle i4., die von -der Stromzuführungsstelle
G aus unmittelbar ohne die Bürste :I5 Strom erhält. Der Kontakt E kann geschlossen
werden durch die Schiene 13 (Abb. i und 3) und den Schleifbacken 4.6, die mit dem
Magnetkern 7 des Elektromagneten fest verbunden sind. In Abb. i ist die bauliche
Durchbildung
der Kontaktstelle E dargestellt: Der Schleifkontakt 45 trägt in Abb. i unmittelbar
den federnden Kontakt 1 4. und der Schleifkontakt 4--4 in gleicher Weise die Kontaktstelle
E.
-
Sobald der Magnetkern 7 in die Höhe geht, d. h. wenn der Stromkreis
geschlossen ist, legt sich der Schleifbacken 46 (Abb. i) gegen die Feder des Kontaktes
14 und stellt bei E Kontakt her.
-
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist nun folgende:
Solange die Bürste 45 auf dem isolierten Teil des Schleifringes 43 schleift, ist
der Stromkreis innerhalb der Stanzmaschine unter allen Umständen stromlos. Sobald
jedoch die Bürste 45 auf den leitenden Teil des Schleifringes 43 übertritt, fließt
der Strom von G (Abb. 3) über die Bürste 45 durch den Ring 43 und 422, ferner über
die Bürste ¢4 und den; Draht 47 zum Elektromagneten. Der Stromkreis ist alsdann
geschlossen, falls die Kontakte A und C geschlossen sind. Der Elektromagnet tritt
in Tätigkeit. und zieht den Magnetkern 7 nach oben. Dadurch wird der Kontakt bei
E geschlossen und Verbindung der Stromquelle G über den Draht 48, die Bürste 44
und den Draht 47 mit dem Elektromagneten hergestellt. Infolgedessen hält der Elektromagnet,
wenn er einmal Strom führt, den Strom selbst geschlossen, auch wenn die Bürste 45
auf dem isolierten Teil des Schleifringes 43 schleift.
-
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: Sobald der Arbeiter
mittels des Trethebels den Druckfuß i so weit abwärts bewegt hat, daß der Kontakt.4
geschlossen ist, wird, während der Stößel 8 abwärts geht, trotz des Stromschlusses
bei A der Elektromagnet nicht wirksam, um zu vermeiden, daß die Flächen 2o und 21
in unvollkommene Paarung treten. Während dieser Zeit schleift nämlich die Bürste
45 auf dem isolierten Teil des Schleifringes 43. Sobald jedoch die Fläche 21 des
Druckstößels 8 ihre untere Totlage durchschritten hat, geht die Bürste 45 auf den
leitenden Teil des Schleifringes 43 über und setzt den Stromkreis der Stanzmaschine
unter Strom. Der Magnet wird wirksam und zieht den Druckstößel 8 nach links, wobei
zunächst die linke Stößelfläche 49 an der Fläche 25 des Druckfußes schleift. Sobald
sich jedoch die Fläche 21 des Druckstößels 8 bei ihrem Hochgang über die Fläche
2o erhebt, springt der Druckstößel 8 nach links, und die Fläche 21 geht in ihrer
wirksamen Bewegungbahn weiter nach oben. In ihrer oberen Totlage verläßt die Bürste
45 den leitenden Teil des Schleifringes 43, unterbricht also den Stromkreis. Da
jedoch inzwischen die Kontaktstelle E geschlossen wurde, bleibt der Elektromagnet
unter Strom, und die Fläche 21 des Druckstößels 8 geht nunmehr in ihrer wirksamen
Bewegungsbahn abwärts. Sie trifft schließlich auf die Fläche 2o und drückt den Druckfuß
motorisch abwärts bis in seine untere Totlage. In dieser wird durch die Stelle B
(Abb. 3) der Kontakt C unterbrochen und der Elektromagnet stromlos. Beim Aufwärtsgang
des Druckfußes i geht infolgedessen die Fläche 21 des Druckstößels 8, die nunmehr
entlastet ist, aus ihrer wirksamen Bewegungsbahn wieder nach rechts heraus, und
der Druckfuß i geht unter der Wirkung einer Zugfeder in seine obere Totlage zurück.
Dabei löst sich der Kontakt A und schließt sich der Kontakt C. Die Maschine befindet
sich nun wieder in ihrer Anfangslage; sie kann also erst dann für einen neuen Stanzhub
in Gang gesetzt werden, nachdem der Arbeiter den Trethebel losgelassen hat und der
Druckfuß in seine obere Totlage zurückgekehrt ist.
-
Um zu erreichen, daß auch dünnstes Stanzgut richtig gestanzt werden
kann, ist der Hebel 29 (Abt. i) durch den Zapfen 31 mittels eines Langloches 32
an den Magnetkern 7 angeschlossen. Durch dieses Langloch wird, wie bereits früher
erwähnt, nicht nur eine schlagartige und. dadurch sichere Wirkung des Ein- und Auslösens
des Druckstößels 8 bewirkt, sondern es tritt im besonderen beim Auslösen des Druckstößels
eine gewisse Verspätung gegenüber der Stromunterbrechung ein, dadurch, daß der Magnetkern
7 erst einen gewissen Totgang zurücklegen muß, bis das Ende des Langloches 32 zur
Anlage an den Bolzen 31 kommt. Dadurch wird erreicht, daß der Elektromagnet, der
infolge der Steuerung durch den Bolzen 9 (Abt. 2 und 3) bereits vor der unteren
Totlage des Druckstößels 8 stromlos wird, doch erst im Totpunkt selbst oder etwas
danach zur Wirkung gelangt. Dadurch wird vermieden, daß beim Stanzen dünnster Leder
der Druckstößel 8 schon vor dem Stanzen in seine unwirksame Bewegungsbahn zurückkehrt,
falls eine Belastung desselben durch den Stanzdruck noch nicht eingetreten sein
sollte.