Vorrichtung zum Einwinden einer Drahtschraube in eine zur einen Seite parallele Lochreihe eines Blätterstapels Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein winden einer Drahtschraube in eine zur einen Seite parallele Lochreihe eines Blätterstapels zwecks Bin dens desselben.
Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen die Drahtschraube vor dem Eintritt in den Einwindebereich der Vorrichtung von einem Reibrad in drehende Bewegung versetzt wird. Im Arbeits bereich selber weisen die bekannten Vorrichtungen Führungsteile auf, welche für das Zuführen der Draht schraube zum Blätterstapel und für das Ausrichten des Anfangs der Drahtschraube auf die von den Loch reihen der einzelnen aufeinanderliegenden Blättern gebildeten Lochkanäle bestimmt sind.
Beim Betrieb solcher bekannter Vorrichtungen hat sich nun die beschriebene Anordnung dadurch als nachteilig erwiesen, dass der Antrieb der Draht schraube vom Arbeits-, das heisst Einwindebereich der Vorrichtung und insbesondere von dem in die Loch kanäle zu führenden Anfang der Drahtschraube räum lich getrennt ist und zudem nur über einen kurzen Abschnitt der Schraubenlänge erfolgt. Die jeweils nicht unmittelbar mit dem antreibenden Reibrad in Wirkungsverbindung stehenden Teile der Draht schraube werden dabei nur durch Beanspruchung des Schraubenmaterials in Drehung gehalten.
Die Ma terialbeanspruchung kann u. a. durch Reibung in den Führungsteilen der Vorrichtung bzw. in den Lochkanälen des Blätterstapels für die mitunter aus leichtem Material angefertigten Drahtschraube be trächtliche Werte annehmen. In gewissen Fällen kann auch die Trägheit der Schraube die Auswirkungen der Reibung erhöhen.
Da für die Schrauben mehr oder weniger elastisches Material verwendet wird, ent steht aus den erwähnten Gründen in den bekannten Vorrichtungen eine Deformierung der Drahtschraube, wobei in der Wechselwirkung zwischen Ursache und Folge, das heisst zwischen Reibung und Deformation eine Steigerung erfolgt, so dass trotz Führens des Schraubenanfanges beim Einwinden in die Lochkanäle die Störungsfreiheit des Betriebes in Frage, gestellt wird. Insbesondere ist die bekannte Antriebsart sol cher Vorrichtungen dann nachteilig, ja gefährlich, wenn der Schraubenanfang gegen einen mehr oder weniger festen Widerstand anstösst.
Die Folge ist dann eine Zerstörung des Arbeitsmaterials, unter Umständen sogar eine Beschädigung der Maschine, auf alle Fälle aber ein Betriebsunterbruch. Sollen derartige Fälle möglichst vermieden werden, so sind Vorrichtungen mit einem derartigen Antrieb nur mit bestimmten niederen Drehzahlen zu betreiben, wodurch natürlich die Kapazität der Maschine beschränkt wird.
Zur Vermeidung der erwähnten Nachteile sind bei der erfindungsgemässen Vorrichtung für den Dreh antrieb der Drahtschraube mindestens drei sich über den ganzen Einwindebereich der Vorrichtung erstreckende, zur Vorschubrichtung.der Drahtschraube parallelachsige und mit der Drahtschraube in Be rührung bringbare Antriebswalzen vorgesehen.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 die Vorrichtung in schaubildlicher Darstel lung von der Bedienungsseite und Fig. 2 die Vorrichtung in ähnlicher Darstellung von der Hinterseite gesehen.
Gemäss der Zeichnung ist ein mit 1 bezeichneter Einwindmechanismus auf einer Platte 2 eines Ar beitstisches befestigt. Seitlich links vom Einwinde mechanismus ist in der Fig. 1 eine Kraftübertragungs- gruppe 3 über der Tischplatte 2 gezeigt, während unterhalb der Tischplatte die Antriebsgruppe 4 an geordnet ist.
Die Antriebsgruppe 4 der Vorrichtung besteht aus einem Elektromotor 5, welchem der Strom von einem Hauptschalter 6 zugeleitet wird. Das eine Ende des Ankers des Elektromotors 5 trägt eine Riemen scheibe 7, die mit der Kraftübertragungsgruppe 3 mittels eines um die Riemenscheibe 7 geschlungenen Keilriemens in Wirkungsverbindung steht.
Die Riemenscheibe 7 steht unter der Wirkung einer Bremsbacke 8, welche mittels. einer in einer Hülse 10 verschiebbar geführten Stange 9 zur Rie menscheibe 7 radial verschiebbar angeordnet ist. Die Hülse ist an einem am Motor 5 befestigten Aus legerarm 13 befestigt, während die Stange 9 den Aus legerarm 13 durchsetzt und gegen den einen Schen kel eines im Auslegerarm 13 gelenkig gelagerten Winkelhebels 11 stösst, wobei zwischen der Hülse 10 und diesem Schenkel des Winkelhebels wirkende Zug- federn 12 bestrebt sind, diesen Winkelhebelschenkel in Richtung auf die Riemenscheibe 7, das heisst im Gegenuhrzeigersinn,
zu verschwenken. Dabei wird die Bremsbacke 8 gegen die Riemenscheibe 7 gedrückt. Am Ende des unter der Wirkung der Zugfedern 12 stehenden Winkelhebelschenkels greift ein nach unten zu einem nicht dargestellten Fusspedal führen des Zugorgan 16, z. B. eine Kette, oder Zugstange an.
Der andere, in der gezeichneten Lage zur Anker achse des Motors 5 etwa senkrecht stehende Schenkel des Winkelhebels 11 trägt in der Verlängerung der Ankerachse einen Druckstift 14, welcher mit einem in der Achse der Riemenscheibe 7 angeordneten Druckbolzen 15 zusammenwirkt. Der Druckbolzen 15 steht seinerseits z. B. mit einer nicht dargestellten, im Innern der Riemenscheibe angeordneten Kupplung derart in Wirkungsverbindung, dass die z. B. beim Verschwenken des Winkelhebels im Uhrzeigersinn unter der Wirkung des Zugorgans 16 erfolgende Ver schiebung des Druckbolzens 15 gegen die Riemen scheibe 7 die Kupplung eingreifen lässt und eine Drehverbindung zwischen der Riemenscheibe und dem Anker herstellt.
Man könnte zu diesem Zweck auch einen Schalter in der Riemenscheibe anordnen, welcher durch Schliessen des Motorstromkreises die Riemenscheibe in Drehung versetzt.
Die Kraftübertragungsgruppe 3 ist in der Fig. 1 von einer Schutzhaube 17 verdeckt. In der Fig.2 hingegen lassen sich die wichtigsten Organe der Kraftübertragungsgruppe erkennen, so ein vom Motor 5 angetriebenes Zahnrad 18, welches mit an seinem Umfang verteilten drei weiteren Zahnrädern 19 kämmt. In der Nabe der Zahnräder 19 ist jeweils eine biegsame Antriebswelle 20 drehfest eingespannt. Die biegsamen Antriebswellen 20 erstrecken sich gegen den Einwindemechanismus, wo sie mit Walzen 21 in Drehverbindung stehen.
Die sich über den ganzen Arbeitsbereich er streckenden und vorzugsweise mit in axialen Abstän den angeordneten Ringnuten versehenen Walzen 21 sind an ihren beiden Enden in Führungsarmpaaren drehbar gelagert. Die beiden Arme des Paares 22 bzw. 23 sind je zueinander parallel an seitlichen Konsolen 25 schwenkbar gelagert, während die Arme des Paares 24 an den Armen des Paares 23 befestigt sind. Die Befestigung erfolgt mittels Schrau ben 26, welche durch Schlitze in den Armen 25 drin gen, so dass die Lage der Führungsarmpaare 24 und 25 und damit die Relativlage der in diesen Armen gelagerten Walzen veränderbar ist.
Die Konsolen 25 sind ihrerseits an beiden Sei ten einer an der Bedienungsseite des Tisches 2 mittels einer Grundplatte 28 befestigten und schräg nach oben hinten verlaufenden Auflageplatte 27 angebracht. Die Konsole 25 an der der Antriebsgruppe abge kehrten, der :Materialzufuhr dienenden Seite der Ma schine dient gleichzeitig für die mittels eines Schlit zes 30 und einer Schraube 31 verstellbare Befestigung eines zweiteiligen Halters 29. Zwischen den beiden Teilen des Halters ist ein Führungsdorn 32 einge spannt, welcher axial hintereinander einen glatten und einen mit einer Spiralnut versehenen Teil auf weist, wobei der Durchmesser des Nutengrundes dem Durchmesser des glatten Dornteiles gleichgesetzt ist.
In einer in der Zeichnung nicht ersichtlichen Weise ist an der Auflageplatte 27 eine Welle 33 drehbar gelagert, welche an beiden Enden, jeweils etwa in der Flucht der Führungsarme der Armpaare 23,bzw.22 mit radialen Hebelarmpaaren 33 bzw. 34 in Drehverbindung steht. Gelenklaschenpaare 35 und 36 verbinden die Hebelarmpaare 33 bzw. 34 mit den Führungsarmpaaren 23 bzw. 22.
Es wird durch diese Anordnung eine kniehebelartige Wirkungsverbindung zwischen der Welle 33 und den Führungsarmen ge schaffen, so dass die Verdrehung der Welle 33 unter der Wirkung eines durch eine Zugstange 37 von einem nicht dargestellten Fusspedal beeinflussbaren, mit der Welle 33 drehverbundenen radialen Hebelarmes 38 das gleichzeitige Verschwenken der Führungsarme um ihre Drehpunkte in den Konsolen 25 verursacht.
An einer weiteren auf der Rückseite der Auf lageplatte 27 drehbar gelagerten Welle 39 sind Füh rungsarme 40 einer Anpressschiene 41 befestigt. Die Anpressschiene 41 befindet sich normalerweise dicht über der Auflageplatte 27 und kann zu einem später roch näher beschriebenen Zwecke aus dieser Lage mittels den neben der Auflageplatte 27 an beiden Seiten angeordneten Führungsarmen 40 durch Ver drehung der Welle 39 herausgeschwenkt werden. Eine Zugfeder 42 greift am Ende eines mit der Welle drehverbundenen Hebelarmes 43 an und ist bestrebt, die Welle 39 so zu verdrehen, dass die Führungsarme 40 die Anpressschiene 41 in Richtung auf die Auf lageplatte 27 drücken.
In der Fig. 1 ist noch ein weiteres Zugorgan 44 ersichtlich, welches am unteren Ende mit einem nicht dargestellten Fusspedal ver bunden ist, oben dagegen in in der Zeichnung nicht ersichtlicher Weise derart mit der Welle 39 in Wirkungsverbindung steht, dass beim Anziehen des Zugorgans 44 nach unten die Welle 39 entgegen der Wirkung der Feder verdreht wird. Zu diesem Zwecke kann das Zugorgan als eine Kette ausgebildet sein, die über eine Leitrolle geführt von oben am Ende des Hebelarmes 43 angreift.
Die Welle 39 trägt noch ein Anschlaghebelpaar 45, dessen Arme zur Begrenzung der Verdrehung der Welle 39 entgegen der Wirkung der Feder dienen.
In diesem Zusammenhang ist noch zu bemerken, dass die Zugorgane 16 und 44 vorzugsweise mit den beiden Enden eines um eine Mittelachse kippbaren Fusspedals verbunden sind, so dass die in einer Neu tralstellung unbelasteten Zugorgane beim Kippen des Pedals in beiden Drehrichtungen abwechselnd angezogen werden.
Die Auflageplatte 27 weist eine Anzahl von unten nach oben verlaufende Führungsnuten 46 auf, in wel chen Anschläge 47 verschiebbar und fixierbar ge führt sind. Die Anschläge 47 weisen nach oben offene, vorteilhaft kreisbogenförmige Ausnehmungen auf. In einer horizontal verlaufenden Führungsnut 48 der Auflageplatte 27 sind verschiebbar und fest stellbar geführte Anschläge 49 angeordnet, welche mit der Platte 27 einen einstellbaren Winkel bilden.
An der Grundplatte sind vertikale Säulen 50 be festigt, welche an ihren oberen Enden mit Gewinde versehen sind und mittels Einstellmuttern 52 einen horizontalen, zur Auflageplatte 27 parallel gerich teten Balken 51 in der Höhe verstellbar tragen. In Querbohrungen des Balkens 51 sind Scharnierbolzen 55 einstellbar befestigt, welche an ihren der Rückseite der Auflageplatte 27 zugekehrten Enden einen mit tels Scharnieren 53 gelenkig befestigten Rahmen 54 tragen. Der Rahmen ist um eine die Gelenkpunkte der Scharniere 53-55 verbindende horizontale Achse schwenkbar. Er steht unter der Wirkung einer Zug feder 56, welche bestrebt ist, den Rahmen 54 mit tels eines am Rahmen befestigten Hebelarmes 57 von der Auflageplatte weg nach oben zu schwenken.
An einer im Rahmen 54 befestigten Platte 58 ist ein Hebel 59 um eine zur Rahmenebene senkrechte Achse drehbar gelagert. Der Hebel 59 steht in Dreh verbindung mit einem an seiner Lagerhiilse 60 be festigten Hebelarm 61, welcher seinerseits mit einer an der dem Einwindemechanismus zugekehrten Rah menstirnseite verschiebbar geführten Zahnstange 62 derart in Wirkungsverbindung steht, dass das Ver- schwenken des Hebels 59 und damit des Hebelarmes 61 die Verschiebung der Zahnstange 62 gegenüber dem Rahmen verursacht.
Die Zahnstange 62 kämmt mit Zahnrädern 63, welche in in einer horizontalen Führungsnut 64 der Rahmenstirnseite verschiebbar und befestigbar geführten Lagerböcken 65 drehbar gelagert sind. In den Lagerböcken 65 sind noch mit den Zahnrädern 63 drehfest verbundene Schneid- und Biegewerkzeuge gelagert, welche in bekannter Weise ausgebildet sind und arbeiten können.
Etwa gleichachsig mit dem Zuführdorn 32 ist noch eine Zuführschiene 67a mittels einer verstell baren Stütze 67 an der Tischplatte 2 angeordnet.
Die bedienende Person sitzt vor der Auflageplatte 27 mit den Füssen auf je einem Pedal. Ein Pedal ist wie erwähnt mit den Zugorganen 16 und 44, das andere mit dem Zugorgan 37 verbunden. Der zu bin dende, mit der zu einer Seite parallelen Lochreihe versehene Blätterstapel wird an die Auflageplatte 27 aufgelegt und liegt an der unteren Stirnseite in den Ausnehmungen der Anschläge 47, während oben die Blätter zwischen den Anschlägen 49 unter der Anpressschiene 41 durchgeführt sind,
so dass die Lochreihe bereits knapp oberhalb der am obersten Blatt anliegenden Kante der gewölbten Anpress- schiene zu liegen kommt.
Der Radius der kreisbogenförmigen Ausneh- mungen entspricht etwa dem Radius. der ein zuwindenden Drahtschraube. Da die einzelnen Blätter des Blätterpacks sich in einer durch die Ausnehmung der Anschläge 47 bestimmten Re lativlage befinden, nehmen die Lochkanäle des Blät terpacks einen kreisbogenförmigen Verlauf nach dem Radius der Drahtschraube an. Mit der Einstellung der Winkellage der seitlichen Ausschläge werden schliesslich noch die kreisbogenförmigen Lochkanäle gemäss der Steigung der Drahtschraube ausgerichtet. In dieser Lage werden die Blätter unter der Wirkung der Feder 42 durch die Anpressschiene gehalten.
Die einzuwindende Drahtschraube liegt in der Zu führungsschiene<I>67a,</I> wobei das Ende der Schraube auf den glatten Teil des Führungsdornes 32 gesteckt und durch Drehen von Hand in die Schraubnut des Dornes 32 eingeschraubt wird. Selbstverständlich ist die Steigung, wie auch die Nutbreite und Nuttiefe der jeweiligen Drahtschraube angepasst.
Auch ist der Dorn so eingestellt, dass die Dornachse mit der Achse der kreisbogenförmig ausgerichteten Loch kanäle des Blätterstapels in eine Gerade fällt, so dass das durch die Schraubnut des Dornes geschraubte und gegen den Blätterstapel etwas vom Dorn vorste hende Ende der Drahtschraube bereits in der Axial lage ausgerichtet ist, in welche sie während des Ein- windens und anschliessend in den Lochkanälen ein nehmen wird.
Nun wird das mit der Zugstange 37 verbun dene Fusspedal betätigt, wobei durch Ziehen der Zugstange 37 nach unten die Welle 33 in der Blick richtung gemäss der Fig.2, im Uhrzeigersinn ver dreht wird. Durch die Hebel- und Laschenverbindung 33-35 bzw. 34-36 werden auch die Führungsarm- paare 23 bzw. 22 im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhr zeigersinn verschwenkt, wobei die Walzen 21 auf die Achse des Zuführdornes 32 zugeführt werden, bis sie an den ersten vom Dorne 32 hervorstehenden Windungen der Drahtschraube anliegen.
Sind die Wal zen 21 - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel mit in axialen Abständen angeordneten Ringnuten versehen, deren Tiefe, Breite sowie Zwischenraum selbstverständlich der Drahtschraube angepasst sind, so wird der Dorn 32 bzw. die Drahtschraube beim Inbetriebsetzen der Vorrichtung so adjustiert, dass die ersten Windungen der Drahtschraube in den ersten Ringnuten der Walzen 21 zu liegen kommen, wenn letztere an den Umfang der Schraube verteilt gegen diese aufliegen.
Vorausgesetzt, dass durch das entsprechende Um stellen des Hauptschalters 6 vorher schon Betriebs bereitschaft erstellt wurde, kann nun der Einwind mechanismus in Gang gebracht werden. Dies erfolgt durch das zweite, nicht dargestellte, kippbare Fuss pedal, an dessen beiden Enden das Zugorgan 16 bzw. das Zugorgan 44 angeschlossen sind. Angenom men, dass die Trommel eine Kupplung berge, so ist diese - wie erwähnt - in der gezeichneten Stellung des Winkelhebels nicht in Eingriff, so dass der Motor 5 läuft, die Trommel 7 jedoch nicht antreibt. In der Neutralstellung des Fusspedals sind beide Zugorgane gelöst, so dass die Feder 42 die Anpressschiene 41 mit voller Kraft an den Blätterstapel andrücken kann.
Wird nun durch Kippen des Fusspedals das Zugorgan 16 angezogen, so erfolgt ein Schwenken des Hebels 11 gemäss der Fig. 1, im Uhrzeigersinn, wobei die Wirkung der Bremsfeder 12 aufgehoben wird, so dass die Bremsbacke 8 die Trommel 7 freigibt. Gleich zeitig wird der Druckbolzen 15 vom Druckstift 14 des Hebels in Richtung auf die Trommel gedrückt, wodurch die Kupplung eingreift und die Drehung des Motors auf die Riemenscheibe 7 und schliesslich mittels der bieesamen Wellen 20 an die Walzen 21 übertragen wird.
Diese setzen zufolge der Reibver bindung mit der Drahtschraube diese in Drehung, wo bei sich die Schraube entsprechend der eigenen Stei- aung aus dem Zuführdorn axial gegen den Blätter stapel bewegt. Da die Teilung der Lochkanäle des Blätterstapels und der Ringnuten der Walzen genau mit der Steigung der Drahtschraube übereinstimmen, wird sich die Drahtschraube fortschreitend in die Lochkanäle einwinden, wobei alle Schraubwindun- ben in den Ringnuten sicher geführt werden.
Nicht nur die erste, jeweils in den nächstfolgenden Loch kanal dringende Schraubenwindung wird korrekt ge führt, so, dass z. B. ein Anstossen am Blätterstapel aus geschlossen ist, vielmehr werden auch etwaige Un regelmässigkeiten der Drahtschraube ausgeglichen. Deshalb, Lind weil die eigentlichen Führungen, die Walzen, selber die Antriebsorgane sind, ist die Reibung und die Beanspruchung des Schrauben materials und des Blätterstapels auf das mögliche Mi nimum reduziert.
Sobald die Schraube in sämtliche Lochkanäle gewunden ist, wird der Einwindmechanismus durch Loslassen des entsprechenden Fusspedals abgestellt. Die Kupplung gibt die Trommel 7 frei, und die Bremsfedern 12 bringen die Bremsbacke 8 in Eingriff, so dass die Trommel 7 und damit die Walzen augenblicklich zum Stillstand kommen. Nun wird das mit der Stange 37 verbundene, bisher niedergedrückte Fusspedal losgelassen bzw. zurückgekippt, so dass durch Bewegen der Stange 37 die Walzen 21 aus der in der Fig. 1 dargestellten Arbeitslage geöffnet werden. Diese Lage ist in der Fig. 2 gezeigt.
Die dem schlupflosen Antrieb der Walzen dienenden bieb Samen Wellen gestatten das Öffnen bzw. Schliessen der Walzen. Mit Hilfe des Hebels 59 wird der Rah men 54 nach unten, über die Drahtschraube gekippt, wobei die in ihrer seitlichen Lage entsprechend der Breite des Blätterpacks eingestellten Schneid- und Biegewerkzeuge 66 die ausserhalb des Blätterstapels liegenden Windungen der Schraube erfassen. Durch Verschwenken des nunmehr etwa horizontalen He bels 59 in beiden Drehrichtungen schneiden bzw. bie gen die Werkzeuge 66 die entsprechenden Windungen der Drahtschraube in bekannter Weise ab. Nach Los lassen des Hebels 59 bringt die Feder 56 den Rahmen 54 in die Ruhestellung.
Durch entsprechendes Kippen des mit den Zug organen 16 bzw. 44 verbundenen Fusspedals wird das Zugorgan 44 angezogen, wodurch entgegen der Wir kung der Feder 42 die Anpressschiene den Blätter stapel freigibt. Nach Entfernen des bereits gebun denen Blätterstapels wird erneut ein loser Blätter stapel aufgelegt und durch Loslassen des Fusspedals von der Anpressschiene festgehalten. Nun werden wie der die Walzen geschlossen und der beschriebene Vor gang wiederholt. Hierbei ist zu bemerken, dass keine Adjustierung der Schraube nötig ist. Diese muss beim Einführen einer neuen Drahtschraube in den Zuführdorn nur einmal vorgenommen werden.
An Stelle der Kupplung in der Trommel 7 könnte man auch einen Schalter verwenden, welcher nach Lösen der Bremse 8 den Motor 5 und damit die Trommel 7 in Drehung versetzt. Die Verwendune der Kupplung ist insofern vorteilhaft, dass durch Schleifenlassen derselben die Schraube rocklos ange trieben werden kann.
An Stelle der mit Ringnuten versehenen Walzen gemäss der gezeigten Ausführung könnte man auch glatte Walzen verwenden. Insbesondere könnte man Walzen z. B. mit einem harten Kern und weicher Lauffläche vorsehen, wobei etwa die gleichen Vor teile bezüglich des Antriebes und der Führung der Schraube wie bei Walzen mit Ringnuten geboten werden, während das Auswechseln der Walzen beim Einwinden von Schrauben mit verschiedenen Stei gungen entfällt.
Die biegsamen Wellen können mit den Walzen formschlüssig, z. B. durch einfache Steckkupplungen verbunden sein, wobei Längenänderungen der Wellen beim Öffnen bzw. Schliessen der Walzen ausgeglichen werden und die Walzen ihrerseits mit Leichtigkeit auswechselbar sind.
Die Anzahl der Walzen 21 ist keinesfalls auf drei festgelegt, sie könnte auch grösser sein.