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Verfahren zum Betrieb von Einumlauf-Kupplungen, insbesondere in Fersenzwickmaschinen,
und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betrieb von Einumlauf-Kupplungen, insbesondere in Fersenzwickmaschinen, die
in Abhängigkeit vom Lauf ihrer angetriebenen Teile selbsttätig auf Zeit ausgerückt
werden, und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Im Gegensatz z. B. zu Exzenterpressen, bei welchen die Einumlauf-Kupplung
die einzelnen Arbeitshübe trennt, führen z. B. Schuherzeugungsmaschinen während
einer Umdrehung der Antriebswelle und daher auch der Einumlauf-Kupplung mehrere
aufeinanderfolgende Arbeitsvorgänge aus. Insbesondere gilt dies für Zwickmaschinen
für den Fersenteil des Schuhwerk-Oberteiles. Hierbei wird gefordert, daß z. B. beim
Stürzen des Oberteilrandes die Maschine für eine bestimmte Zeitdauer stillgesetzt
wird. Während dieses Stillstandes bleibt der gestürzte Oberteilrand an die Brandsohle
am Leisten angepreßt, wodurch die gewünschte Einbügelung des Randes und das richtige
Aufzwicken des Oberteiles erreicht wird. Es ist bekannt, das Zwicken des Fersenteiles
derart vorzunehmen, daß nach dem automatischen Abstellen der Maschine, d. h. nach
Beendigung der Umdrehung und nach Durchführung aller Arbeitsvorgänge, die Maschine
durch Handgriff einige Male erneut in Gang gesetzt wurde, damit durch wiederholtes
Umfalten und Anpressen des Oberteilrandes das richtige Aufzwicken des Oberteiles
und Einbügeln seines umgefalteten Randes erreicht wird. Es ist ersichtlich, daß
bei diesem Arbeitsverfahren die Maschine die übrigen Arbeitsvorgänge im Leerlauf
ausführt, denn sie wurden bereits nach dem ersten Ingangsetzen der Maschine vorgenommen.
Die Maschine arbeitete daher meistens bei Leerlauf und wurde überflüssigerweise
abgenutzt und das Bedienungspersonal unnötigerweise ermüdet.
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Es ist ferner bekannt, eine Schaltkupplung willkürlich, d. h. mit
der Hand oder mit dem Fuß, ein-und auszurücken. Das ist für die Bedienungsperson
aber ermüdend und hinderlich.
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Man hat daher das Ein- und Ausrücken vollautomatisiert, indem mit
der dauernd umlaufenden Hauptwelle eine Steuerscheibe gekuppelt wurde, deren Nokken
den eingerückten Zustand und deren Vertiefungen den ausgerückten Zustand der Kupplung
definierten. Hierbei konnte die Kupplung selbst nicht zum Einschalten eines vollständigen
Arbeitsspiels dienen. Außerdem kann die Pausenzeit nicht verstellt werden, es sei
denn durch Verwendung einer anderen Steuerscheibe.
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Sodann ist es bekannt, bei einer kupplungslosen Maschine den Antrieb
durch einen ein- und ausschaltbaren Motor vorzunehmen. Dieser Motor wird durch eine
mit Schaltstiften besetzte Steuerscheibe abgeschaltet. Die Wiedereinschaltung erfolgt
dann durch die Bedienungsperson, weil von der stillstehenden Steuerscheibe kein
weiterer Impuls abgeleitet werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Arbeitsspiel vollautomatisch
ablaufen zu lassen, aber die Pausenzeiten nach Belieben einstellbar zu machen. Dieses
Problem ist besonders akut, wenn die Pausenzeit als Bügelzeit bei einer Fersenzwickmaschine
genutzt wird, da unterschiedliche Schuhmaterialien auch unterschiedliche Bügelzeiten
erfordern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Ausrücken
- zum selbsttätigen Wiedereinrücken - eine einstellbare Zeitschaltvorrichtung ausgelöst
wird.
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Die Zeitschaltvorrichtung ermöglicht es, unabhängig von irgendwelchen
umlaufenden Teilen, die Kupplung wiedereinzurücken, so daß man beispielsweise in
Verbindung mit einer nur während des eingerückten Zustandes der Kupplung wirkenden
Steuerscheibe, die das Ausrücken besorgt, einen vollautomatischen Betrieb erhält.
Zeitschaltvorrichtungen in Form einfacher Zeitschalter sind bekannt. Ihre Schaltzeit
läßt sich normalerweise auf einfachem Weg verstellen.
Eine Einrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß
ein die Kupplung einrückender Druckzylinder zwei parallelgeschaltete Zuleitungen
besitzt, von denen die eine ein willkürlich zu betätigendes Ventil und die andere
ein von den angetriebenen Teilen der Kupplung betätigtes Ventil in Reihe mit der
Zeitschaltvorrichtung aufweist und von denen, z. B. mit Hilfe eines Membranventils,
jeweils höchstens eine- mit dem Zylinder in Verbindung steht.
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Auf diese Weise ergibt sich eine pneumatisch oder hydraulisch arbeitende
Einrichtung, die durch die Verwendung der beiden parallelen Zuleitungen einen sehr
einfachen Aufbau hat und in Verbindung mit einer hydraulischen oder pneumatischen
Zeitschaltvorrichtung verwendet werden kann. Die Betätigung der Kupplung und der
Zeitschaltvorrichtung kann aber auch elektrisch durchgeführt werden, z. B. durch
Verwendung einer elektromagnetischen Kupplung und eines Zeitschaltrelais.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung ausführlich beschrieben
und ihre Wirkungsweise erläutert. Es zeigt F i g. 1 schematisch die Einumdrehungs-Kupplung
mit dem zugehörigen Betätigungsmechanismus -und der Zeitschaltvorrichtung und F
i g. 2 das Steuerzahnrad.
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Nunmehr wird vorerst die an sich bekannte Einumdrehungs-Kupplung mit
dem zugehörigen Betätigungsmechanismus beschrieben.
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Auf einer in Lagern des Maschinengehäuses gelagerten Welle 1 ist die
Einumdrehungs-Kupplung frei drehbar gelagert. Diese Kupplung besteht aus einer Antriebsriemenscheibe
2, einem angetriebenen Körper 3, welcher auf der Hauptwelle 1 axial verschiebbar
ist, und aus der mit dem Maschinengehäuse festen Bremse 4. Ein Steuerzahnrad 5 ist
auf der Welle 1 durch eine Feder 6 gesichert, ebenso wie eine Nokkenscheibe 7, deren
Feder jedoch nicht eingezeichnet ist. Eine Gabel 8, welche in eine Nut d im angetriebenen
Körper 3 eingreift, ist um einen Zapfen 9 schwenkbar, der am Maschinengehäuse befestigt
ist. Eine auf die Gabel 8 wirkende Feder 10 drückt den angetriebenen Körper 3 gegen
die Bremse 4. Das freie untere Ende der Gabel 8 greift in einen Einschnitt einer
Stange 11 ein, welche in einem Doppelzahnrad 12 verschiebbar ist, das in einem Lager
des Maschinengehäuses gelagert ist. Ein Keil 13 mit einer Rolle 14 wirkt auf die
Stange 11 ein und wird durch einen Kolben 15 nach aufwärts verschoben, der sich
im Druckzylinder 16 bewegt; nach abwärts erfolgt die Verschiebung durch eine Feder
17. Ein Winkelhebel 19, welcher um einen am Maschinengehäuse befestigten Zapfen
20 schwingbar ist, trägt eine Rolle 18, die durch eine Feder 21. gegen die Nackenscheibe
7 gedrückt wird. Im Gelenk 22 des Winkelhebels 19 ist eine Zugstange 23 verschiebbar
geführt, die mit einem Finger 24 versehen ist. Die Zugstange 23 ist noch in einem
Gelenk 25 auf einer Zugstange 26 verschiebbar geführt, welche mit einem Keil 27
versehen ist, die ein in den Zuführungszweig des Druckzylinders 16 eingeschaltetes
Ventil 28 betätigt. Die Zugstange 26 ist in Lagern des Maschinengehäuses verschiebbar
gelagert. In das Haupt-Zuführungsrohr 32 sind ein Hahn 33 und ein Filter 35 eingeschaltet.
Zwei Zuführungszweige vom Haupt-Zuführungsrohr 33 der Druckluft zum Druckzylinder
16 werden durch die Rohre 29, 30, 31 und 37, 38, 49, 31 gebildet. In diese Zweige
sind ein Membranventil 48, Ventile 28; 36 und ein Hahn 34 eingeschaltet.
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Im weiteren Beschreibungsteil wird die erfindungsgemäße zusätzliche
Einrichtung beschrieben.
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Das: zwischen die Rohre 37 und 38 eingeschaltete Ventil
36 wird vom Winkelhebel 19 über eine Zugstange 39 betätigt. Das Rohr
38 mündet in den Zylinder 40 einer Zeitschaltvorrichtung. Eine Feder 41 drückt den
Kolben 42 in der Richtung zur Mündung des Rohres 38. In dem den Zylinder
40 mit einem Behälter 44 verbindenden Rohr 43 sind ein Reduktionsventil 45
und ein Drosselventil 46 angeordnet. Zwischen dem Zylinder 40 und dem Behälter 44
befindet sich ein Rückschlagventil 47. Ein Rückschlagventil 50 ist im Rohr 51 zwischen
die Rohre 38 und 49 eingeschaltet.
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Die Antriebsriemenscheibe 2 und eine nicht eingezeichnete Riemenscheibe
des Antriebsmotors der Maschine sind vom Riemen 52 umgürtet. Das Anschlagstück 53
ist auf einer nicht eingezeichneten, von Hand aus vierschwenkbaren Strebe befestigt.
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Während des Betriebes der Maschine bei eingeschaltetem Motor und abgeschalteter
Einumdrehungs-Kupplung dreht sich bloß die Antriebsriemenscheibe z. Bei Inbetriebsetzung
der Maschine, d. h. beim Einschaltender Einumdrehungs-Kupplung, wird die nicht eingezeichnete
Tragstrebe von Hand aus derart verschwenkt, daß sich das Anschlagstück 53 längs
einer bogenförmigen Bahn in der Pfeilrichtung 8 .(F i g.1) bewegt, auf den Finger
24 aufsitzt und die im Gelenk 22 geführte Zugstange 23 verschwenkt, welche die Zugstange
26 mit dem Keil 27 nach links verschiebt. Der Keil 27 öffnet hierbei durch seine
angeschrägte Fläche das Ventil 28. Nunmehr beginnt die Druckluft aus dem Rohr 32
über das Rohr 29, das Ventil 28, das Rohr 30, das Membranventil 48, das Rohr 31
mit dem Hahn 34 in den Zylinder 16 zu strömen. Das Membranventil 48 gestattet nicht,
daß die Druckluft in das Rohr 49 eindringt. Die in den Zylinder 16 einströmende
Druckluft beginnt den Kolben 15 und damit auch den Keil 13 zu heben, dessen Rolle
14 hierbei aus dem Einschnitt Z im Steuerzahnrad 5 (F i g. 2) austritt. Der sich
bewegende Keil 13 verschiebt die Stange 11 nach rechts, wodurch die Gabel 8 verschwenkt
wird, welche den angetriebenen Körper 3 nach links vierschiebt. Nach dem Einfallen
des angetriebenen Körpers 3 in die kegelförmige Ausnehmung der rotierenden Antriebsriemenscheibe
2 beginnt sich zusammen mit dem nunmehr rotierenden angetriebenen Körper 3 das Doppelzahnrad
12 zu drehen und damit auch das Steuerzahnrad 5 (F i g. 1 und 2) sowie die Hauptwelle
1 der Maschine mit der Nackenscheibe 7. Die Nackenscheibe 7 verschwenkt nunmehr
den Winkelhebel 19, und dieser hebt die Zugstange 23 und die Zugstange 39.
Beim Heben der Zugstange 23 fährt der Finger 24 vom Anschlagstück 53 ab, so daß
die Zugstange 23 durch die Wirkung der Feder 54 verschwenkt wird und die Zugstange
26 zusammen mit dem Keil 27 in die eingezeichnete Ausgangslage zurückgeschoben
wird. Dadurch wird das Ventil 28 geschlossen und der Zylinder 16 von der Druckluftzuführung
abgeschaltet; gleichzeitig strömt die Druckluft aus dem Zylinder 16 durch eine Auspufföffnung
des Ventils 28 in die Atmosphäre ab. Die Einumdrehhungs-Kupplung bleibt jedoch eingeschaltet
und rotiert zusammen mit der Hauptwelle 1 weiter, denn die Stange 11 wird
dauernd
vom Keil 13 gehalten, welcher sich ebenso wie der Kolben 15 nicht nach unten verschieben
kann, da sich die Rolle 14 längs der inneren zylindrischen Fläche v im Steuerzahnrad
5 (F i g. 2) abwälzt und verhindert, daß die Feder 17 den Kolben 15 und den Keil
13 nach unten verschiebt. Erst wenn der Einschnitt z im Steuerzahnrad 5 gegen die
Rolle 14 gelangt, werden durch die Wirkung der Feder 17 der Keil 13 und der Kolben
15 nach unten verschoben, und die Rolle 14 fällt hierbei in den Ausschnitt z ein.
Dadurch wird die Stange 11 gelöst, und die Feder 10 verschwenkt die Gabel
8, welche den angetriebenen Körper 3 an die Bremse 4 anpreßt, so daß die Einumdrehungs-Kupplung
und die Welle 1 sogleich stillgesetzt werden.
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Gleichzeitig mit der Zugstange 23 wurde durch den Winkelhebel 19 auch
die Zugstange 39 angehoben, welche das Ventil 36 öffnet, so daß die Druckluft
den Kolben 42 der Zeitschaltvorrichtung nach links zu verschieben beginnt. Bei dieser
Bewegung drückt der Kolben 42 die Flüssigkeit aus dem Innern des Zylinders 40 durch
das Rohr 43 in den Behälter 44 hinaus. Die Durchflußgeschwindigkeit der hinausgedrückten
Flüssigkeit und daher auch die Zeitdauer der Bewegung des Kolbens 42 sind durch
das Drosselventil 46 einstellbar. Sobald der Kolben 42 nach einer bestimmten einstellbaren
Zeitdauer die Mündung des Rohres 49 passiert, dringt die Druckluft über das Rohr
49, das Membranventil 48 und das Rohr 31 in den Zylinder 16, hebt den Kolben 15
an, wodurch die Einumdrehungs-Kupplung, wie bereits angeführt wurde, eingeschaltet
wird, welche sich zusammen mit der Hauptwelle 1 wieder verdreht, bis die Rolle 14
in den zweiten Einschnitt z im Steuerzahnrad 5 einfällt. Etwas früher, bevor noch
die Rolle 14 in den Einschnitt z einfällt, kehrt der Winkelhebel 19 infolge
Verdrehung der Nockenscheibe 7 in die Ausgangslage zurück. Die Zugstange
39 wird nach unten verschoben, schließt das Ventil 36, so daß die Druckluft in den
Zylinder 40 zu strömen aufhört. Der Druck im Zylinder 40 sinkt, die Feder 41 bringt
den Kolben 42 rasch zurück, und die Luft aus dem Zylinder 40
entweicht
durch die Auspufföffnung im Ventil 36 in die Atmosphäre. Das Rückschlagventil 47
wird hierbei geöffnet, und die Flüssigkeit aus dem Behälter 44 füllt rasch den Raum
vor dem Kolben 42 im Zylinder 40. Die Druckluft aus dem Zylinder 16 und aus
dem Membranventil48 entweicht durch die Auspufföffnung des Ventils 28 und über das
Rückschlagventil 50 durch die Auspufföffnung des Ventils 36. Der Kolben 15 und daher
auch der Keil 13 kehren in ihre eingezeichnete untere Lage zurück, und die Einumdrehungs-Kupplung
und daher auch die Hauptwelle 1 sowie auch die Maschine werden stillgesetzt. Bei
der angeführten Rückführung des Winkelhebels 19 konnte die Zugstange 23 nicht wie
die Zugstange 39 nach unten verschoben werden, da sich das Anschlagstück 53 unter
dem Finger 24 befindet. Es kommt daher zu einem Zusammendrücken der Feder 54, und
die Zugstange 23 wird durch die Wirkung der Feder 54 in die ursprüngliche
eingezeichnete Lage verschoben bis zur Entfernung (von Hand aus) des Anschlagstückes
53 gegen die Pfeilrichtung $.
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Wie aus der Beschreibung der Wirkungsweise der Einrichtung hervorgeht,
unterbricht die Einumdrehungs-Kupplung ihre Umdrehung und damit auch die Umdrehung
der angetriebenen Welle für eine bestimmte steuerbare Zeitdauer.