Vorrichtung zum Regeln der Hublänge der auf ein Schrittschaltwerk übertragenen Antriebshübe an die Förderungserfordernisse eines durch das Schrittschaltwerk geförderten bandförmigen Materials
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln der Hublänge der auf ein Schrittschaltwerk übertragenen Antriebshübe an die Förderungserfordernisse eines durch das Schrittschaltwerk geförderten, bemusterten, bandförmigen Materials, insbesondere eines bemusterten, bedruckten Metallbandes zu einer Bearbeitungsstelle, z.B. einer Stanzpresse.
Es ist bekannt, aus von Rollen abgezogenen und vorher mit sich gleichförmig wiederholenden Mustern bedruckten Metallbändern in einer Stanzpresse Verschlusskappen für Flaschen, Deckel und andere Gegenstände auszustanzen. Nachteilig beim Ausstanzen von solchen vorgedruckten Metallbändern ist vor allem jedoch noch, dass entweder eine verhältnismässig kleine Schrittzahl je Minute und damit eine kleine Leistung der Stanzvorrichtung in Kauf genommen werden muss, oder dass es im Falle einer zur Erzielung einer Leistungssteigerung vorgenommenen begrenzten Erhöhung der Zuförderschritte je Minute unmöglich ist, die schrittweise Vorbewegung des Metallbandes so genau zu steuern, dass die Ausstanzungen die vorauszusetzende genaue Lage zu den Druckmustern des Metallbandes einhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten z.B. einer Stanzpresse und demgemäss bei hohen schrittweisen Zufördergeschwindigkeiten des bandförmigen Materials eine genaue Ausrichtung desselben ermöglicht.
Dabei soll die Regelvorrichtung möglichst unabhängig von der Konstruktion einer beispielsweise bereits vorhandenen Stanzpresse sein und z.B. in irgendeine Pressenkonstruktion auch nachträglich in einfacher Weise einbaubar sein. Insbesondere sollen nach Möglichkeit auch keine Einbau schwierigkeiten entstehen, wenn zwischen dem Hauptantrieb und dem Zuförderantrieb der Presse sich kreuzende oder abgewinkelt aufeinanderfolgende Antriebswellen vorhanden sind.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch ein in der Antriebsverbindung zum Schrittschaltwerk angeordnetes Zwischenglied der Regelungsvorrichtung, das einen ortsfest gelagerten, mit einer Anschlagfläche versehenen Schwenkhebel aufweist. der sowohl mit dem Schrittschaltwerk als auch über ein Verbindungsgestänge mit dem Kurbelantrieb gekuppelt ist, durch eine Anzahl von mit der Anschlagfläche zusammenwirkenden Anschlagnocken, die von einem auf die Impulse eines Kontrollgerätes ansprechenden Steuergerät her in Abhängigkeit von Abweichungen der tatsächlichen Stellung der Muster des geförderten bandförmigen Materials von deren theoretisch geforderten Sollstellung in die Bewegungsbahn der Anschlagfläche des Schwenkhebels verstellbar sind, und durch eine Kupplung des Schwenkhebels mit dem Verbindungsgestänge über einen Kippmechanismus,
der im Falle des Anschlages der Anschlagfläche an einen Anschlagnocken eine Relativbewegung des Anlenkpunktes des Verbindungsgestänges gegenüber dem Schwenkhebel und damit eine ununterbrochene Weiterdrehung des Kurbelantriebes zulässt.
Zweckmässig ist der Schwenkhebel mit einem um seine Lagerstelle herum angeordneten, vorzugsweise konzentrischen zylindrischen Teil versehen, an dem wenigstens ein die Anschlagfläche bildender Anschlag einstellbar festgelegt ist, und der den Kippmechanismus im Abstand von seiner Lagerstelle aufweist.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisch gehaltene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der zwischen einer Hauptantriebswelle einer Stanzpresse und einem Schrittschaltwerk einer Fördereinrichtung zum Zufördern eines Metallbandes angeordneten Regelvorrichtung;
Fig. 2 in gleicller Darstellung eine zweite Ausführungsform der Regelvorrichtung, die einerseits mit der Rauptantriebswelle über eine Verbindungsstange und andererseits mit dem Schrittschaltwerk unmittelbar verbunden ist:
:
Fig. 3 und 4 vergrössert dargestellte Ausschnittdarstellungen eines Zwischengliedes der Regelvorrichtung gemäss Fig. 1 in dessen Ausgangsstellung bzw. in dessen Kippstellung;
Fig. 5 das Zwischenglied gemäss den Fig. 3 und 4 in einer Seitenansicht (teilweise im Schnitt) nach der Linie V-V der Fig. 3;
Fig. 6 das Zwischenglied gemäss den Fig. 3 und 4 in einem Teillängsschnitt (teilweise in Ansicht) nach der Linie VI-VI der Fig. 3;
Fig. 7 eine bei den Ausführungsformen zugeordnete Einstellvorrichtung zum gleichzeitigen Verändern der Auflageflächen der mit der Anschlagfläche des Zwischengliedes zusammenwirkenden Anschlagnocken.
Beide nachstehend näher beschriebenen Ausführungsformen der Regelvorrichtung sind an einer in den Fig. 1 und 2 in einem Teilausschnitt schematisch angedeuteten Stanzpresse 1 mit einer Führungsbahn 2 für ein (nicht dargestelltes) Metallband angeordnet, aus welchem Verschlusskappen für Flaschen ausgestanzt werden und auf dem den Kappen angeglichene, sich regelmässig wiederholende Druckmuster angeordnet sind. Die Zufördervorrichtung für das Metallband weist ein Schrittschaltwerk mit einer Freilaufkupplung 3 auf, die gemäss Fig. 1 über eine geradlinige, längeneinstellbare Verbindungsstange 4 mit einem Zwischenglied 5 der Regelvorrichtung gekuppelt ist. Dabei ist die Verbindungsstange 4 am Aussenring der Freilaufkupplung 3 über eine Gelenkverbindung 6 und am Zwischenglied 5 über eine Gelenkverbindung 7 angelenkt.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform entfällt jedoch aus den nachstehend noch erläuterten Gründen eine solche Verbindungsstange.
Bei beiden Ausführungsformen ist das Zwischenglied 5 auf seiner dem Schrittschaltwerk abgelegenen Seite über eine Jängeneinstellbare Antriebsstange 8 und einen Kurbelzapfen 9 mit einem in seiner Exzentrizität einstellbaren Exzenter 10 verbunden, der an der Hauptantriebswelle der Stanzpresse angeordnet ist. Die schrittweisen Förderbewegungen des Metallbandes entlang der Führungsbahn 2 erfolgen durch eine Zufördereinrichtung, deren Antrieb von der Hauptantriebswelle der Stanzpresse her über das Zwischenglied 5 der Angleichvorrichtung erfolgt. Die Regelvorrichtung sorgt dafür, dass Abweichungen zwischen der tatsächlichen Stellung und der theoretisch erforderlichen Stellung der Druckmuster, die aus dem Metallband ausgestanzt werden sollen, selbsttätig während jedes Förderschrittes ausgeglichen werden, der einem Arbeitsgang bzw.
Stanzvorgang der Stanzpresse vorausgeht. Dieser Ausgleich erfolgt durch eine entsprechende Vergrösserung oder Verkleinerung des auf das Schrittschaltwerk von der Hauptantriebswelle her übertragenen Schalthubes bei ununterbrochener Weiterdrehung der Hauptantriebswelle. Dieser Ausgleich kann durch die Zusammenwirkung der beschriebenen Regelvorrichtung mit einem (nicht dargestellten) Kontrollgerät erfolgen, welches auf dem Metallband in regelmässigen Abständen befindliche Markierungen abtastet und entsprechende Impulse einem Steuergerät der Regelvorrichtung mitteilt, die die Grösse der Förderschritte des Metallbandes daraufhin entsprechend der Steuerung bestimmt.
Das Zwischenglied 5 der Regelvorrichtung weist einen Schwenkhebel 11 auf, der an seiner Lagerstelle mittels einer Bohrung auf einem Lagerzapfen 12 drehbar gelagert ist. Der Lagerzapfen 12 ist an einer geeigneten Stelle der Stanzpresse 1 ortsfest angeordnet, während der Schwenkhebel 11 um seine Lagerbohrung herum noch einen konzentrischen zylindrischen Teil 13 aufweist, mit dem er einstückig verbunden ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist die Lagerbohrung des Schwenkhebels 11 so gross ausgeführt, dass der Schwenkhebel unmittelbar auf dem Aussenring der Freilaufkupplung 3 festgelegt werden kann, die ihrerseits auf der Abtriebswelle 12' des Schrittschaltwerkes gelagert ist, von dem aus die schrittweise Zuförderung des Metallbandes zur Stanzpresse 1 in üblicher, nicht besonders dargestellter Weise erfolgt.
Die Antribsstange 8 ist mit dem Schwenkhebel 11 über einen Kipphebel 14 verbunden, an dem sie über einen Anlenkbolzen 15 angelenkt ist. Der Kipphebel 14 ist am Schwenkhebel 11 über einen Lagerbolzen 16 drehbar gelagert und weist im wesentlichen die Form eines in seiner Mitte gelagerten dreiarmigen Hebels auf, dessen Arme um die Lagerstelle sternförmig verteilt angeordnet sind. Während sich der eine, den Anlenkbolzen 15 tragende Arm in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung des Kipphebels 14 etwa nach rechts erstreckt, erstreckt sich also ein weiterer Arm 41 nach links unten und der dritte Arm 19 nach links oben.
Das durch die Antriebsstange 8 und den Kipphebel 14 gebildete bewegliche System steht unter der Wirkung einer Druckfeder 17, die auf einer Stange 18 geführt ist.
Die Stange 18 ist einerseits am Arm 19 des Kipphebels 14 angelenkt und andererseits axialverschiebbar in einem Führungsstück 20 geführt, das am Schwenkhebel 11 mittels eines in den Fig. 3 und 4 gestrichelt angedeuteten Lagerbolzens 21 drehbar gelagert ist. Auf das freie Ende der Stange 18 aufgeschraubte Gegenmuttern 22 gestatten eine Einstellung der wirksamen Länge der Stange 18 zwischen ihrer Anlenkstelle am Arm 19 und dem Führungsstück 20 und damit die genaue Einstellung der aus Fig. 3 hervorgehenden Ausgangsstellung des Anlenkbolzens 15 des Kipphebels 14.
Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, kann der ganze, gemäss den Fig. 1 bis 4 einerseits des Schwenkhebels 11 sichtbare Kipphebelmechanismus doppelt, d.h. auch in gleicher Weise auf der in den Fig. 1 und 2 nicht sichtbaren Rückseite des Schwenkhebels 11 vorgesehen sein. Die Stange 8 ist in diesem Fall an den beiden Anlenkbolzen 15 über einen den Schwenkhebel 11 und die beiden Kipphebel 14 umfassenden Gabelkopf angelenkt.
Gemäss Fig. 1 kann der untere Arm 41 des Kipphebels 14 am Aussenumfang eines Exzenterbolzens 23 anliegen, der am Schwenkhebel 11 einstellbar gelagert ist.
Dieser Exzenterbolzen 23 sichert den Kipphebel 14 gegenüber einem Kippen nach der falschen Seite, wenn etwa die Stange 18 gebrochen sein sollte oder die Gegenmuttern 22 sich infolge dauernder Schwingungsbeanspruchungen gelöst haben sollten. Eine verkehrte Kippbewegung des Kipphebels 14 würde nicht nur die richtige Arbeit der Regelvorrichtung und den richtigen Antrieb des Schrittschaltwerkes verhindern, sondern auch die Gefahr von Beschädigungen des Antriebsmechanismus mit sich bringen.
Der zylindrische Teil 13 des Schwenkhebels 11 trägt einen Klemmring 24, der in Umfangsrichtung des zylindrischen Teils 13 eingestellt und in jeder beliebigen Einstellung mittels einer Klemmschraube 25 am zylindrischen Teil 13 festgelegt werden kann. An seinem Aussenumfang trägt der Klemmring einen Anschlag 29 zur Zusammenwirkung mit Anschlagnocken 27 des zur Steuerung des Zwischengliedes 5 dienenden Steuergerätes.
An einem Rahmen 42 des Steuergerätes sind (beispielsweise drei) Hebel nebeneinander gelagert, die an ihren einen, gemäss Fig. 1 rechten Enden 26 drehbar gehalten sind. An ihren anderen Enden weisen die Hebel je einen unter einen Querstift des zugeordneten Anschlagnockens 27 ragenden Ansatz auf. Die Anschlagnocken 27 liegen nebeneinander, also mittels je eines eigenen Querstiftes auf dem Ansatz des zugeordneten Hebels auf. Sie sind im Rahmen 42 lotrecht verschiebbar geführt. Jeder Hebel ist neben seinem Ansatz mit einem Hubmagneten 28 gekuppelt. Diese Hubmagneten sprechen auf die Steuersignale des genannten Kontrollgerätes an. Über die Hubmagneten 28 können die Anschlagnokken 27, die in Zusammenwirkung mit dem Anschlag 29 als Grenzanschläge für die Drehbewegung des Schwenkhebels 11 bei dessen Drehungen um den Lagerzapfen 12 wirken, angehoben werden.
Die Drehbewegung des Schwenkhebels 11 ist beendet, wenn der Anschlag 29 gegen einen der Anschlagnocken 27 anschlägt.
Die dem Anschlag 29 zugekehrten Anschlagflächen der Anschlagnocken 27 sind quer zur Bewegungsebene des Schwenkhebels 11 gestaffelt zueinander angeordnet und das Kontrollgerät arbeitet so, dass jeweils der Anschlagnocken 27 in die Bewegungsbahn des Anschlages 29 hineinragt, der die gewünschte Begrenzung des Schwenkwinkels des Schwenkhebels 11 bewirkt.
Der aus den Teilen 14 bis 23 und 41 bestehende Kippmechanismus ermöglicht, dass die Bewegung des Exzenters 10 und der Antriebsstange 8 ununterbrochen unabhängig davon weitergeführt werden kann, gegen welchen Anschlagnocken 27 der Anschlag 29 gerade anschlägt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, liegt die Achse des Lagerbolzens 16 bei der Ausgangsstellung des Kipphebels 14 etwas unterhalb der Längsachse der Antriebsstange 8.
Infolgedessen bewirkt die Zugkraft der am Anlenkbolzen 15 angreifenden Antriebsstange 8 bei einer Drehung des Exzenters 10 aus der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung am Kipphebel 14 zunächst ein Drehmoment im Gegenuhrzeigersinn, das jedoch von der Stange 18 und den am Führungsstück 20 abgestützten Gegenmuttern 22 aufgenommen wird. Überdies bildet der Exzenter 23 einen Sicherheitsanschlag, der die Aufgabe der Stange 18 übernehmen kann, falls die Halterung des Kipphebels 14 über die Stange 18 beispielsweise wegen eines Bruches der Stange 18 ausfallen sollte.
Während des Arbeitshubes der Antriebsstange 8 wird der Schwenkhebel 11 im Uhrzeigersinn um den Lagerzapfen 12 gedreht (vgl. Fig. 4), wobei sich der Exzenter 10 im Gegenuhrzeigersinn dreht. Infolgedessen verlagern sich der Anlenkbolzen 15 und der Lagerbolzen 16 gegenseitig jeweils entlang einem Kreisbogen, wobei der Lagerbolzen 16 allmählich über den Anlenkbolzen 15 und schliesslich über die Längsachse der Antriebsstange 8 und damit auf dieselbe Seite dieser Achse wie der Arm 19 des Kipphebels 14 gelangt; vgl. Fig. 4. Die Druckfeder 17 verhindert jedoch ein an sich mögliches Drehen des Kipphebels 14 im Uhrzeigersinn aufgrund der am Anlenkbolzen 15 wirkenden Zugkraft, solange der Anschlag 29 noch nicht an die Anschlagfläche eines in seiner Bewegungsbahn befindlichen Anschlagnockens 27 angeschlagen hat.
Erfolgt dies, dann übersteigt die Zugkraft der Antriebsstange 8 die Druckkraft der Druckfeder 17 und schwenkt nun den Kipphebel 14 im Uhrzeigersinn so weit, dass die Drehbewegung der Hauptantriebswelle der Stanzpresse und des Exzenters 10 ohne Unterbrechung weitergeführt werden kann. Die Druckfeder 17 verhindert also eine vorzeitige Schwenkbewegung des Kipphebels 14 bei der vorgenannten, an sich unstabilen Stellung des Kipphebels 14, die jedoch notwendig ist, damit der Kipphebel im Falle der Zusammenwirkung des Anschlages 29 mit der Anschlagfläche eines Anschlagnockens 27 in der vorgenannten Weise ausschwenken kann.
Während der Rückbewegung der Antriebsstange 8 gelangt mit der Rückschwenkung des Kipphebels 14 in dessen Ausgangsstellung auch die Druckfeder 17 wieder in ihre am meisten entspannte Lage, wobei die Ausgangsstellung des Kipphebels 14 (vgl. Fig. 3) durch die Einstellung der Gegenmuttern 22 bestimmt wird. Gesichert wird diese Ausgangsstellung weiterhin durch die entsprechende Einstellung des Exzenterbolzens 23.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Lagerzapfen 12 an einer geeigneten Stelle der Stanzpresse ortsfest angeordnet, die zwischen dem Exzenter 10 und dem Schrittschaltwerk gelegen ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere für solche Maschinen bzw.
Pressen vorteilhaft, bei denen der Antrieb der Zufördereinrichtung komplizierter, beispielsweise mit sich kreuzenden oder gegeneinander abgewinkelten Wellen ausgebildet ist.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist das Zwischenglied 5 demgegenüber konzentrisch zur Abtriebswelle des Schrittschaltwerkes der Zufördereinrichtung angeordnet. Die Lagerbohrung des Schwenkhebels 11 ist dabei so gross ausgebildet, dass der Schwenkhebel 11 unmittelbar auf dem Aussenring der Freilaufkupplung 3 des Schrittschaltwerkes festgelegt werden kann. Die axiale Abtriebswelle 12' der Freilaufkupplung 3 bildet dann zugleich die in ihren jeweiligen Winkelbewegungen in der vorbeschriebenen Weise einstellbare Antriebswelle der Zufördereinrichtung zum Zufördern des Metallbandes. Wegen dieser einfachen Ausbildung dieser Ausführungsform kann die Verbindungsstange 4 (vgl. auch Fig. 3 und 4) hier entfallen.
Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen muss darauf geachtet werden, dass die Anschlagnocken 27 in einer im wesentlichen lotrechten Richtung aufwärts und abwärts bewegbar sind, damit sie im Falle der Abschaltung des zugeordneten Hubmagneten 28 durch ihr Eigengewicht wieder nach unten fallen können. Durch eine entsprechende Einstellung der Stange 18 mittels der Gegenmuttern 22, und damit durch eine entsprechende Einstellung des Kipphebels 14 kann das zum Ausschwenken des Kipphebels 14 erforderliche Kippmoment in Anpassung an die gegebenen Umstände eingestellt werden. Da die Regelvorrichtung die Einstellung jedes beliebigen Kippunktes des beschriebenen Kippmechanismus zulässt, kann sie ohne weiteres auch mit einem in seiner Exzentrizität veränderbaren Exzenter 10 zusammenwirken.
Die Änderungen der Hublängen der Antriebshübe bzw. der Antriebsdrehwinkel des Schrittschaltwerkes werden durch die entsprechenden Anschlagnocken 27 bestimmt. Die Ausgangshublänge wird durch eine entsprechende Einstellung des Klemmringes 24 und dessen Anschlages 29 bestimmt, der entlang dem Umfang des zylindrischen Teiles 13 des Schwenkhebels 11 eingestellt werden kann. Zu dieser Einstellung wird zunächst die Klemmschraube 25 gelockert und die Hauptantriebswelle der Maschine so weit von Hand gedreht, bis der Anschlag 29 am Ende des Arbeitshubes der Antriebsstange 8 gerade die gewünschte Nulleinstellung erreicht hat, woraufhin der Klemmring 24 am zylindrischen Teil 3 wieder festgeklemmt wird.
Zur beschriebenen Regelvorrichtung gehört auch eine in Fig. 7 dargestellte Einstellvorrichtung zum Verlagern der Anschlagflächen aller gesteuerten Anschlagnocken 27, die den Arbeitshub des Schwenkhebels 11 begrenzen.
Im praktischen Betrieb ist es z.B. vorgekommen, dass die Regulierung im Falle von Umständen einseitig wird, die sich nur in sehr kleinem Umfange ändern. Es kann also eintreten, dass im Laufe einer längeren Betriebszeit selbsttätige Änderungen, entweder positiv oder negativ, eintreten. Durch die Verlagerung der Anschlagfläche der Anschlagnocken 27 kann diese einseitige Änderung ausgeschlossen werden. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, weist die Einstellvorrichtung einen einstellbaren Keil 30 auf, der auf einer Gewindestange 31 mittels einer entsprechenden Gewindebohrung und zugleich in einem Gehäuse 32 längsverschiebbar geführt ist. Er wirkt mit seiner Keilfläehe mit einem Druckstück 33 zusammen, das im Gehäuse 32 quer zur Bewegungsrichtung des Keiles 30 verschiebbar geführt ist.
Die dem Keil 30 abgelegene freie Aussenkante 34 des Druckstückes 33 wirkt auf die Anschlagnocken 27 im Sinne deren Verschiebung ein.
Die Verschiebung des Druckstückes 33 ist möglich, weil es an Führungsstiften 36 des Gehäuses 32 mittels je eines Langloches 35 geführt ist. Die Längsverschiebung des Keiles 30 kann mittels eines Drehknopfes 37 der am Rahmen 32 drehbar, jedoch nicht längsverschiebbar gelagerten Gewindestange 31 von Hand oder aber auch selbsttätig von einer Kontrolleinrichtung her erfolgen.
Gemäss Fig. 1 dienen zur Längeneinstellung der Verbindungsstange 4 und der Antriebsstange 8 übliche Spannschlösser 38 und 39, die Bestandteile der Stangen bilden. Mittels des Spannschlosses 39 kann die Stellung des Schwenkhebels 11 gegenüber den Anschlagnocken 27 eingestellt werden, während durch die Einstellung des Spannschlosses 38 der Förderweg der Förderschritte des zu fördernden Metallbandes oder dgl. eingestellt werden kann. Bei der in Fig. 2 daagestellten Ausführungsform ist nur die Antriebsstange 8 mit einem Spannschloss 43 versehen, welches hier zugleich die Funktionen beider Spannschlösser 38 und 39 der ersten Ausführungsform (Fig. 1) ausübt.
Mit der beschriebenen Regelvorrichtung kann praktisch bei jeder üblichen Presse mit einer intermittierenden Zuführung und Behandlung bandförmigen Materials, von dem an der Bearbeitungsstelle jeweils bestimmte Flächen ausgerichtet zugeführt sein müssen, eine genau steuerbare schrittweise Zuführung des Materials zur Bearbeitungsstelle erreicht werden. Die beschriebene Vorrichtung kann entweder bereits in die ursprüngliche Konstruktion der Presse mit einbezogen sein oder sie kann in eine bereits vorhandene Presse auch nachträglich eingebaut werden. Die beschriebene Regelvorrichtung kann beispielsweise bei der Herstellung von sogen. Kronenkorken, von Blechen für Konservendosen, von Deckeln usw.
angewendet werden. Dabei ist es beispielsweise im Falle der Bearbeitung eines neuen Produkts auch möglich, den vollständigen Arbeitshub der Zufördereinrichtung mittels der Vorrichtung besonders genau einzustellen.
Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten der beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele gebunden. So könnte die Angleichvorrichtung auch zur Ausrichtung eines schrittweise zugeführten und zu behandelnden bandförmigen Materials oder anderen Gutes an der Behandlungs- oder Bearbeitungsstelle irgendeiner anderen Maschine dienen.
Device for regulating the stroke length of the drive strokes transmitted to an indexing mechanism to meet the requirements for conveying a belt-shaped material conveyed by the indexing mechanism
The invention relates to a device for regulating the stroke length of the drive strokes transmitted to an indexing mechanism to meet the requirements for conveying a patterned, strip-shaped material conveyed by the indexing mechanism, in particular a patterned, printed metal strip to a processing point, e.g. a punch press.
It is known to punch out closure caps for bottles, lids and other objects in a punching press from metal strips which have been drawn off from rolls and previously printed with uniformly repeating patterns. However, the main disadvantage of punching out such preprinted metal strips is that either a relatively small number of steps per minute and thus a low output of the punching device must be accepted, or that in the case of a limited increase in the feed steps made to achieve an increase in output Minute, it is impossible to control the step-by-step forward movement of the metal strip so precisely that the cut-outs adhere to the required exact position in relation to the print patterns of the metal strip.
The object of the invention is to obviate the aforesaid deficiencies and to provide a device which, even at high operating speeds, e.g. a punch press and, accordingly, at high incremental feed speeds of the strip-shaped material, allows precise alignment of the same.
The regulating device should be as independent as possible of the construction of an existing punching press, for example, and e.g. can also be easily retrofitted into any press construction. In particular, if possible, no installation difficulties should arise if there are intersecting or angled drive shafts between the main drive and the feed drive of the press.
The invention is characterized by an intermediate member of the control device which is arranged in the drive connection to the stepping mechanism and which has a pivot lever which is fixedly mounted and provided with a stop surface. which is coupled both to the stepping mechanism and via a connecting linkage to the crank drive, by a number of stop cams cooperating with the stop surface, which are controlled by a control device responsive to the impulses of a control device depending on deviations in the actual position of the pattern of the conveyed strip-shaped material can be adjusted from their theoretically required target position into the movement path of the stop surface of the pivot lever, and by coupling the pivot lever to the connecting rod via a tilting mechanism,
which, if the stop surface hits a stop cam, allows a relative movement of the articulation point of the connecting rod relative to the pivot lever and thus an uninterrupted further rotation of the crank drive.
The pivot lever is expediently provided with a preferably concentric cylindrical part arranged around its bearing point, on which at least one stop forming the stop surface is adjustably fixed and which has the tilting mechanism at a distance from its bearing point.
The invention is illustrated by way of example in the drawing. Show it:
1 shows a schematic side view of a first embodiment of the regulating device arranged between a main drive shaft of a punching press and an indexing mechanism of a conveyor device for feeding in a metal strip;
2 shows, in the same representation, a second embodiment of the control device which is directly connected on the one hand to the main drive shaft via a connecting rod and on the other hand to the indexing mechanism:
:
3 and 4 enlarged detail representations of an intermediate member of the control device according to FIG. 1 in its initial position and in its tilted position;
5 shows the intermediate member according to FIGS. 3 and 4 in a side view (partially in section) along the line V-V in FIG. 3;
6 shows the intermediate member according to FIGS. 3 and 4 in a partial longitudinal section (partly in view) along the line VI-VI in FIG. 3;
7 shows an adjusting device associated with the embodiments for the simultaneous changing of the bearing surfaces of the stop cams cooperating with the stop surface of the intermediate member.
Both embodiments of the control device described in more detail below are arranged on a punching press 1, schematically indicated in a partial section in FIGS. 1 and 2, with a guide track 2 for a metal band (not shown) from which closure caps for bottles are punched out and on which the caps are matched , regularly repeating print patterns are arranged. The feed device for the metal strip has an indexing mechanism with an overrunning clutch 3 which, as shown in FIG. 1, is coupled to an intermediate member 5 of the control device via a straight, length-adjustable connecting rod 4. The connecting rod 4 is linked to the outer ring of the overrunning clutch 3 via an articulated connection 6 and to the intermediate link 5 via an articulated connection 7.
In the embodiment shown in FIG. 2, however, such a connecting rod is omitted for the reasons explained below.
In both embodiments, the intermediate member 5 is connected on its side remote from the indexing mechanism via an adjustable drive rod 8 and a crank pin 9 with an eccentric 10 adjustable in its eccentricity, which is arranged on the main drive shaft of the punching press. The step-by-step conveying movements of the metal strip along the guide track 2 are carried out by a feed device, which is driven by the main drive shaft of the punching press via the intermediate member 5 of the adjustment device. The control device ensures that deviations between the actual position and the theoretically required position of the print samples that are to be punched out of the metal strip are automatically compensated for during each conveying step that is part of an operation or
The punching process precedes the punch press. This compensation takes place by a corresponding increase or decrease in the switching stroke transmitted to the indexing mechanism from the main drive shaft with uninterrupted further rotation of the main drive shaft. This compensation can take place through the interaction of the control device described with a control device (not shown), which scans markings on the metal strip at regular intervals and transmits corresponding pulses to a control device of the control device, which then determines the size of the conveying steps of the metal strip according to the control.
The intermediate member 5 of the control device has a pivot lever 11 which is rotatably mounted at its bearing point by means of a bore on a bearing journal 12. The bearing journal 12 is fixedly arranged at a suitable point on the punch press 1, while the pivot lever 11 still has a concentric cylindrical part 13 around its bearing bore, with which it is integrally connected. In the second embodiment shown in Fig. 2, the bearing bore of the pivot lever 11 is made so large that the pivot lever can be fixed directly on the outer ring of the overrunning clutch 3, which in turn is mounted on the output shaft 12 'of the indexing mechanism, from which the stepwise The metal strip is conveyed to the punching press 1 in a conventional manner, which is not shown in particular.
The drive rod 8 is connected to the pivot lever 11 via a rocker arm 14, to which it is articulated by a pivot pin 15. The rocker arm 14 is rotatably mounted on the pivot lever 11 via a bearing pin 16 and essentially has the shape of a three-armed lever mounted in its center, the arms of which are arranged in a star shape around the bearing point. While one arm carrying the pivot pin 15 extends approximately to the right in the starting position of the rocker arm 14 shown in FIG. 1, another arm 41 extends to the bottom left and the third arm 19 to the top left.
The movable system formed by the drive rod 8 and the rocker arm 14 is under the action of a compression spring 17 which is guided on a rod 18.
The rod 18 is articulated on the one hand on the arm 19 of the rocker arm 14 and on the other hand guided axially displaceably in a guide piece 20, which is rotatably mounted on the pivot lever 11 by means of a bearing pin 21 indicated by dashed lines in FIGS. Counter nuts 22 screwed onto the free end of the rod 18 allow an adjustment of the effective length of the rod 18 between its articulation point on the arm 19 and the guide piece 20 and thus the exact setting of the starting position of the pivot pin 15 of the rocker arm 14 shown in FIG.
As can be seen from Figs. 5 and 6, the whole of the rocker arm mechanism visible according to Figs. 1 to 4 on the one hand of the rocker arm 11 can be doubled, i.e. also be provided in the same way on the rear side of the pivot lever 11, which is not visible in FIGS. 1 and 2. In this case, the rod 8 is articulated to the two pivot bolts 15 via a fork head comprising the pivot lever 11 and the two rocker arms 14.
According to FIG. 1, the lower arm 41 of the rocker arm 14 can rest against the outer circumference of an eccentric bolt 23 which is adjustably supported on the swivel lever 11.
This eccentric bolt 23 secures the rocker arm 14 against tilting to the wrong side if, for example, the rod 18 should be broken or the lock nuts 22 should have loosened as a result of constant vibration loads. An incorrect tilting movement of the rocker arm 14 would not only prevent the correct operation of the control device and the correct drive of the stepping mechanism, but also entail the risk of damage to the drive mechanism.
The cylindrical part 13 of the pivot lever 11 carries a clamping ring 24 which can be adjusted in the circumferential direction of the cylindrical part 13 and can be fixed in any desired setting by means of a clamping screw 25 on the cylindrical part 13. On its outer circumference, the clamping ring has a stop 29 for interaction with stop cams 27 of the control device used to control the intermediate member 5.
On a frame 42 of the control device (for example three) levers are mounted next to one another, which are rotatably held at one of their ends 26 on the right according to FIG. 1. At their other ends, the levers each have a shoulder protruding under a transverse pin of the associated stop cam 27. The stop cams 27 lie next to one another, that is to say by means of their own transverse pin each on the attachment of the associated lever. They are guided vertically displaceably in the frame 42. Each lever is coupled to a lifting magnet 28 in addition to its attachment. These lifting magnets respond to the control signals from the control device mentioned. The stop cams 27, which act in cooperation with the stop 29 as limit stops for the rotational movement of the pivot lever 11 when it rotates about the bearing pin 12, can be raised via the lifting magnets 28.
The rotary movement of the pivot lever 11 is ended when the stop 29 strikes against one of the stop cams 27.
The stop surfaces of the stop cams 27 facing the stop 29 are arranged in a staggered manner transversely to the plane of movement of the pivot lever 11 and the control device works in such a way that the stop cam 27 protrudes into the movement path of the stop 29, which causes the desired limitation of the pivot angle of the pivot lever 11.
The tilting mechanism consisting of the parts 14 to 23 and 41 enables the movement of the eccentric 10 and the drive rod 8 to be continued uninterrupted regardless of which stop cam 27 the stop 29 is striking against. As can be seen from FIG. 3, the axis of the bearing pin 16 lies somewhat below the longitudinal axis of the drive rod 8 in the starting position of the rocker arm 14.
As a result, the tensile force of the drive rod 8 acting on the pivot pin 15 initially causes a counterclockwise torque when the eccentric 10 is rotated from the starting position shown in FIG. 1 on the rocker arm 14, but this torque is absorbed by the rod 18 and the counter nuts 22 supported on the guide piece 20 . In addition, the eccentric 23 forms a safety stop which can take over the task of the rod 18 if the mounting of the rocker arm 14 via the rod 18 should fail, for example due to the rod 18 breaking.
During the working stroke of the drive rod 8, the pivot lever 11 is rotated clockwise about the bearing pin 12 (see FIG. 4), the eccentric 10 rotating in the counterclockwise direction. As a result, the pivot pin 15 and the bearing pin 16 move mutually along a circular arc, the bearing pin 16 gradually passing over the pivot pin 15 and finally over the longitudinal axis of the drive rod 8 and thus on the same side of this axis as the arm 19 of the rocker arm 14; see. 4. The compression spring 17, however, prevents any possible clockwise rotation of the rocker arm 14 due to the tensile force acting on the pivot pin 15 as long as the stop 29 has not yet hit the stop surface of a stop cam 27 located in its path of movement.
If this takes place, then the tensile force of the drive rod 8 exceeds the pressure force of the compression spring 17 and now pivots the rocker arm 14 clockwise so far that the rotary movement of the main drive shaft of the punch press and the eccentric 10 can be continued without interruption. The compression spring 17 thus prevents a premature pivoting movement of the rocker arm 14 in the aforementioned, inherently unstable position of the rocker arm 14, which, however, is necessary so that the rocker arm can pivot out in the aforementioned manner in the event of the interaction of the stop 29 with the stop surface of a stop cam 27 .
During the return movement of the drive rod 8, when the rocker arm 14 swings back into its initial position, the compression spring 17 also returns to its most relaxed position, the initial position of the rocker arm 14 (see FIG. 3) being determined by the setting of the lock nuts 22. This starting position is still secured by the corresponding setting of the eccentric bolt 23.
In the embodiment shown in FIG. 1, the bearing journal 12 is arranged in a stationary manner at a suitable point on the punch press, which is located between the eccentric 10 and the indexing mechanism. This embodiment is particularly suitable for such machines or
Presses are advantageous in which the drive of the feed device is more complicated, for example with shafts that cross or are angled against each other.
In the embodiment shown in Fig. 2, the intermediate member 5 is arranged concentrically to the output shaft of the stepping mechanism of the feed device. The bearing bore of the pivot lever 11 is so large that the pivot lever 11 can be fixed directly on the outer ring of the overrunning clutch 3 of the stepping mechanism. The axial output shaft 12 'of the overrunning clutch 3 then at the same time forms the drive shaft of the feed device for feeding the metal strip which can be adjusted in its respective angular movements in the manner described above. Because of this simple design of this embodiment, the connecting rod 4 (cf. also FIGS. 3 and 4) can be omitted here.
In both of the described embodiments, care must be taken that the stop cams 27 can be moved upwards and downwards in a substantially vertical direction so that they can fall down again due to their own weight in the event of the associated lifting magnet 28 being switched off. By appropriately setting the rod 18 by means of the counter nuts 22, and thus by setting the rocker arm 14 accordingly, the tilting moment required for pivoting the rocker arm 14 can be adjusted to suit the given circumstances. Since the regulating device allows the setting of any desired tilting point of the tilting mechanism described, it can also easily interact with an eccentric 10 that can be varied in its eccentricity.
The changes in the stroke lengths of the drive strokes or the drive rotation angle of the stepping mechanism are determined by the corresponding stop cams 27. The initial stroke length is determined by a corresponding setting of the clamping ring 24 and its stop 29, which can be set along the circumference of the cylindrical part 13 of the pivot lever 11. For this setting, the clamping screw 25 is first loosened and the main drive shaft of the machine is turned by hand until the stop 29 has just reached the desired zero setting at the end of the working stroke of the drive rod 8, whereupon the clamping ring 24 is clamped again on the cylindrical part 3.
The control device described also includes an adjusting device, shown in FIG. 7, for moving the stop surfaces of all controlled stop cams 27 that limit the working stroke of the pivot lever 11.
In practical operation it is e.g. it has happened that regulation becomes unilateral in the case of circumstances that change only to a very small extent. It can therefore happen that automatic changes, either positive or negative, occur over a longer period of operation. By shifting the stop surface of the stop cams 27, this one-sided change can be excluded. As can be seen from FIG. 7, the adjusting device has an adjustable wedge 30 which is guided on a threaded rod 31 by means of a corresponding threaded bore and at the same time in a housing 32 so that it can be moved longitudinally. It cooperates with its wedge surface with a pressure piece 33 which is guided in the housing 32 so as to be displaceable transversely to the direction of movement of the wedge 30.
The free outer edge 34 of the pressure piece 33 remote from the wedge 30 acts on the stop cams 27 in the sense of their displacement.
The displacement of the pressure piece 33 is possible because it is guided on guide pins 36 of the housing 32 by means of an elongated hole 35 each. The longitudinal displacement of the wedge 30 can be carried out manually by means of a rotary knob 37 of the threaded rod 31, which is mounted on the frame 32 so as to be rotatable but not longitudinally displaceable, or else automatically from a control device.
According to FIG. 1, conventional turnbuckles 38 and 39, which form components of the rods, are used to adjust the length of the connecting rod 4 and the drive rod 8. By means of the turnbuckle 39, the position of the pivot lever 11 relative to the stop cams 27 can be adjusted, while the conveying path of the conveying steps of the metal strip to be conveyed or the like can be set by adjusting the turnbuckle 38. In the embodiment shown in FIG. 2, only the drive rod 8 is provided with a turnbuckle 43, which here simultaneously exercises the functions of both turnbuckles 38 and 39 of the first embodiment (FIG. 1).
With the control device described, a precisely controllable step-by-step supply of the material to the processing point can be achieved in practically any conventional press with an intermittent supply and treatment of strip-shaped material, of which certain surfaces must be supplied in alignment at the processing point. The device described can either already be included in the original construction of the press or it can also be retrofitted into an existing press. The control device described can, for example, in the production of so-called. Crown corks, tin plates, lids, etc.
be applied. In the case of processing a new product, for example, it is also possible to set the complete working stroke of the feed device particularly precisely by means of the device.
The invention is not bound to all details of the exemplary embodiments described and illustrated. For example, the adjustment device could also serve to align a strip-shaped material or other good that is gradually fed in and to be treated at the treatment or processing point of any other machine.