DE2451083A1 - Maschine zum aufrauhen eines werkstueckes - Google Patents

Description

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International Shoe Machine Corporation, Simon s !,edge Streets, Nashua, New Hampshire 03060/USA Maschine zum Aufrauhen eines Werkstückes

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Aufrauhen eines Werkstückes, insbesondere des Schaftzwickrandes einer Schuheinheit mit einem auf einem Lagerelement bezüglich einer Schwenkachse auf- und abschwenkbar und nach vorne ragend gelagerten Werkzeugkopf, der ein angetriebenes Aufrauhwerkzeug trägt und an dem eine von der Schwenkachse aus nach hinten ragende Gegengewicht-Einrichtung befestigt ist, die bezüglich der Schwenkachse ein im wesentliehen gleich grosses, aber entgegengesetzt wirkendes Drehmoment wie der Werkzeugkopf erzeugt.

Eine Aufrauhmaschine dieser Art ist in der älteren Patentanmeldung P 23 51 579 vorgeschlagen. Das an dem Werkzeugkopf angeordnete Aufrauhwerkzeug übt auf das Werkstück eine aufrauhende Wirkung aus, wenn der Werkzeugkopf in eine untere Arbeitsstellung gedrückt ist. Mit dem Werkzeugkopf ist ein Motor verbunden, der ihn zwischen der unteren Arbeitsstellung und einer oberen ruhestellung hin- und herbewegen kann. Bei dieser Anordnung treten Schwierigkeiten bei der genauen Einregulierung des Wertes der nach unten gerichteten Kraft auf, die auf den Werkzeugkopf in seiner Arbeitsstellung ausgeübt wird und die so bestimmt werden muß, daß auch die von

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den Aufrauhwerkzeug beim Aufrauhen auf das Werkstück ausgeübte Kraft zweckentsprechend eingeregelt ist. Die Schwierigkeiten rühren daher, daß die auf den Werkzeugkopf ausgeübte nach unten gerichtete Kraft eine Funktion sowohl des Gewichtes des Werkzeugkopfes als auch der Kraft ist, die von den Motor auf den Werkzeugkopf ausgeübt wird. Es nuß also das Gewicht des Werkzeugkopfes bei der Betätigung des Motors und bei der Einregulierung der von dem Motor auf den Werkzeugkopf ausgeübten Kraft in Betracht gezogen werden.

Die Aufrauhmaschine dient insbesondere dazu, den Zwickrand eines Schuhschaftes aufzurauhen oder abzuschaben, um diesen für Schuhzement aufnahmefähig zu machen, der zur Befestigung des Schuhschaftes an einer Laufsohle verwendet wird. Die Größe der von dem Aufrauhwerkzeug auf den Schaftzwickrand ausgeübten Kraft kann kritisch sein, insbesondere bei Schuhschäften, die aus synthetischen oder künstlichen Materialien hergestellt sind. Einerseits muß nämlich eine ausreichend große Kraft zur Wirkung kommen, um sicher zu stellen, daß das Aufrauhwerkzeug den Aufrauhvorgang ordnungsgemäß durchführt, andererseits kann aber eine zu große beim Aufrauhen wirksamwerdende Kraft dazu führen, daß das Aufrauhwerkzeug den Schaftzwickrand zerfetzt.

Der Erfindung lie^t deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Aufrauhmaschine der eingancp aenannten Art zu schaffen, die es gestattet, die beim Aufrauhen durch das Aufrauhwerkzeug auf das Werkstück ausgeübte Kraft entsprechend den jeweiligen Erfordernissen feinfühlig mit einfachen Mitteln einzuregeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Aufrauhmaschine gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Werkzeugkopf oder der Gegengewiqht-Einrichtung eine regelbare Kraft-

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quelle verbunden ist, durch die die Auf- und Abbewegung des Werkzeugkopfes und der Gegengewicht-Einrichtung erzeugbar und auf den Werkzeugkopf eine nach unten gerichtete einstellbare Kraft ausübbar ist und daß das Aufrauhwerkzeug mit den Werkstück unter einer zum Aufrauhen wirksamen Kraft in Eingriff bringbar.ist, die proportional der von der Kraftquelle auf den Werkzeugkopf oder die Gegengewicht-Einrichtung ausgeübten Kraft ist.

Bei der neuen Aufrauhinaschine sind der Werkzeugkopf und die Gegengewicht-Einrichtung derart aufgebaut, daß sie bezüglich der Schwenkachse etwa gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Drehmomente ausüben. Das Gewicht des Werkzeugkopfes trägt daher nicht in merklichem Maße zu der nach unten gerichteten Kraft bei, die von dem Aufrauhwerkzeug auf den Zwickrand ausgeübt wird. Die nach unten gerichtete Kraft ist vielmehr proportional der Kraft, die von der Kraftquelle in einer solchen Richtuna zur Wirkung gebracht wird, daß der Werkzeugkopf nach unten bewegt wird. Diese Kraft ist einstellbar, so daß den jeweiligen Erfordernissen Rechnung getragen werden kann.

Weitere vorteilhafte Merkmale der neuen Aufrauhmaschine sind Gegenstand von UnteranSprüchen.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeiaen:

Fia. 1 Eine Aufrauhmaschine oemäß der Erfindung in einer Reitenansicht,

Fig. 2 einen Teil der Aufrauhmaschine nach Fig. 1 im Ausschnitt und in perspektivischer Darstellung in einem anderen Maßstab,

Fig. 3 eine in die Aufrauhmaschine nach Fig. 1 eingesetzte Schuheinheit, deren Schaftzwickrand aufgerauht wird, im Querschnitt und in einem anderen Maßstab und

Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3, geschnitten längs der Linie 4-4 der Fig. 3 in einer Seitenansicht und im Ausschnitt.

In Fig. 1 von links nach rechts weisende Richtungen werden im weiteren als "Vorwärts"-Richtungen bezeichnet, während in Fig. 1 von rechts nach links weisende 'Richtungen als "Rückwärts"-Richtungen benannt werden. Das rechte Ende der in Fig. 1 veranschaulichten Maschine ist die Vorderseite, während das linke Ende der Maschine die Rückseite ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine weist ein Rahmengestell 10 auf, in dem ein hydraulischer Schubkolbenmotor 12 angeordnet ist. Die Kolbenstange 14 des Schubkolbenmotors 12 ist mit einem Schlitten 16 verbunden, der in dem Rahmengestell 10 vorwärts-rückwärts beweglich gelagert ist. In Lagerböcken 18 des Schlittens 16 ist ein Jochbügel 20 der Höhe nach um die Horizontalachse von Lagerzapfen 22 verschwenkbar gelagert, welche ihrerseits

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starr an dem Jochbügel 20 befestigt und in den Lagerbrücken 18 drehbar gelagert sind. An einem Halter 26 auf dem Schlitten 16 sind druckluftbetätigte Schubkolbenmotoren 2 4 gelenkig gelagert, von denen lediglich einer dargestellt ist und die nach oben ragende Kolbenstangen28 aufweisen, welche gelenkig mit dem Jochbügel 20 verbunden sind, derart, daß der Jochbügel 20 um die Achse der Lagerzapfen 22 der Höhe nach verschwenkt werden kann. Durch den Jochbügel 20 erstreckt sich eine von vorne nach hinten verlaufende Hohlwelle 30, die in dem Jochbügel 20 derart gelagert ist, daß sie an dem Jochbügel 20 gegen Vorwärts-Rückwärtsbewegung gesichert ist. An der Hohlwelle 30 ist vorne ein Gabelstück 32 angeordnet, das zwei nach vorne weisende Zinken 34 trägt (vergleiche auch Fig. 3, 4). In der Hohlwelle 30 ist eine in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegliche Stange 36 angeordnet, die an ihrer Vorderseite einen Fühlfinger 38 trägt, der unterhalb und zwischen den Gabelzinken 34 liegt (Fig. 4).

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß an der Hohlwelle 30 mittels eines vorderen Lagerteiles 42 und eines hinteren Lagerteiles 44 ein Gehäuse 40 gelagert ist, wobei die beiden Lagerteile so auf der Hohlwelle gelagert sind, daß sie gegen Vorwärts-Rückwärts-Bewegung auf der Hohlwelle gesichert sind. An dem vorderen Lagerteil 42 ist mittels Drehzapfen 48 ein Halterungsteil in Gestalt eines Joches 46 gelagert. Das Joch 46 trägt einen starr befestigten Block 50. An dem Gehäuse 40 ist ein hydraulisch betätigter Schubkolbenmotor 52 angelenkt, dessen nach vorne weisende Kolbenstange 54 mit dem Joch 46 gelenkig verbunden ist, so daß das Joch 46 bezüglich der Achse der Drehzapfen 48 in die jeweils gewünschte Vorwärts-Rückwärts-Stellung überführt werden kann. Zwischen dem Block 50 auf einer Seite des Joches 46 und einem Portsatz 58 auf der anderen Seite des Joches 46 erstreckt sich eine

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Büchse 56. Fine einen Teil eines Werkzeugkopfes 61 bildende Aufrauheinheit 60 ist auf der Büchse 56 bezüglich der Schwenkachse der Büchse 56 der Höhe nach beweglich und von der Schwenkachse aus nach vorne ragend gelagert. An der Vorderseite der Aufrauheinheit 60 ist ein Aufrauhwerkzeug in Gestalt einer Drahtbürste 62 drehbar derart gelagert, daß die Unterseite des Bürstenumfanges in der Nähe der Gabelzinken 34 und zwischen diesen liegt -(vergleiche Fig. 4). Eine Anschärfeinheit 64, die einen weiteren Teil des Werkzeugkopfes 61 bildet, ist außerdem auf der Büchse 56 der Höhe nach beweglich und von der Büchse aus nach vorne ragend gelagert. An der Vorderseite der Anschärfeinheit 64 ist ein Anschärfwerkzeug in Gestalt einer Schleifscheibe 66 derart drehbar gelagert, daß die Unterseite der Schleifscheibenumfangsflachen oberhalb der Oberseite der Umfangsflache der Bürste 62 sich befindet. Mit der Ansehtrfeinheit 64 ist der Zvlinder eines druckluftbetätigten Schubkolbenmotors 70 gelenkig verbunden, dessen Kolbenstange 72 an der Aufrauheinheit 60 angelenkt ist. Der Schubkolbenmotor 70 dient dazu, die Anschärfeinheit 64 auf die Aufrauheinheit 6O zu und von dieser weg zu bewegen, und zwar zwischen einer Stellung, in der die Schleifscheibe 66 im Abstand von der Umfangsflache der Aufrauhbürste 62 steht und einer Stellung, in der die Schleifscheibe 66 sich zum Anschärfen in Eingriff mit der Aufrauhbürste 62 befindet. Ein an der Stange 60 starr befestigter Elektromotor 73 ist mit der Aufrauhbürste 62 und der Anschärfschleifscheibe 66 gekuppelt, so daß die Aufrauhbürste 62 und die Anschärfschleifscheibe 66 über geeignete Antriebsmechanismen in Umdrehung versetzt werden.

An der Rückseite der Aufrauheinheit 60 ist eine Schiene 74 einer Gegengewicht-Einrichtung 75 derart starr angesetzt, daß die Schiene 74 - wie auch die übrigen Teil der Gegengewicht-Einrichtung - von der Büchse 56 aus nach hinten ragen, auf welcher der Werkzeugkopf schwenkbar ge-

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lagert ist. Die Gegengewicht-Einrichtung 75 weist ausserdem einen an der Schiene 74 befestigten Halter 76 .auf, an dem eine Stange 78 verstellbar gelagert ist, welche im Bereiche ihres vorderen Endes ein Gewicht 80 trägt. An dem Gehäuse 40 ist ein druckluftbetätigter Schubkolbenmotor 82 gelenkig befestigt, dessen nach oben ragende Kolbenstange 84 hinten an der Schiene 74 angelenkt ist.

Der Werkzeugkopf 61 und die Gegengewicht-Einrichtung 75 weisen ein solches Gewicht und eine solche Gewichtsverteilung auf, daß sie bezüglich der Achse der Büchse 56 etwa gleich große und im entgegengesetzten Sinne wirkende Drehmomente ausüben.

Im Leerlaufzustand der Maschine gilt folgendes:

Die Kolbenstange 14 ist in den Schubkolbenmotor 12 eingeschoben, so daß der Schlitten 16 zusammen mit dem Werkzeugkopf 61 in einer hinteren Stellung steht; die Kolbenstangen 28 sind von deh Schubkolbenmotoren 24 vorgeschoben, um den Werkzeugkopf 61 in einer oberen Stellung zu halten; der Schubkolbenmotor 52 hält das Joch 46 zusammen mit dem Werkzeugkopf 61 bezüglich des vorderen Lagerteils 42 in der jeweils gewünschten Stellung; der Zylinder 68 ist bezüglich der Kolbenstange 72 nach oben geschoben, so daß die Schleifscheibe 66 bezüglich der Aufrauhbürste 62 in einer verhältnismäßig angehobenen Stellung steht, in der die ümfangsfläche der Schleifscheibe sich im Abstand von der Umfangsfläche der Aufrauhbürste befindet; der Elektromotor 73 ist eingeschaltet - er treibt die Aufrauhbürste 62 und die Schleifscheibe 66 an; die Kolbenstange 84 ist schließlich in den Schubkolbenmotor 82 zurückgeschoben, um die Aufrauhbürste 62 bezüglich der Gabelzinken 34 in einer verhältnismäßig angehobenen Stellung zu halten.

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Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen eine Schuheinheit., die einen Leisten 86 mit einem darüber gezogenen Schuhschaft 88 und eine am Leistenboden angeordneten Brandsohle 90 aufweist· Der Schuhschaft 88 ist aufgezwickt, so daß er an der Brandsohle anliegt, an welcher er befestigt ist; er erstreckt sich von dem Umriß der Brandsohle und des Leistenbodens aus nach innen.

Die Schuheinheit ist mit dem Schuhboden nach oben weisend auf einem Schuhträger aufgesetzt; die Haschine führt einen Arbeitszyklus aus, wie er in der älteren Patentanmeldung P 23 51 579 beschrieben ist. Zu Beginn des Maschinenarbeitszyklus werden die Schubkolbenmotoren 24 betätigt, so daß sie die Hohlwelle 30 und die Stange 36 zusammen mit der Aufrauheinheit 60 , den Gabelzinken 34 und dem Fühlfinger 38 absenken, Gleichzeitig mit dieser Betätigung der Motoren 24 wird der Schubkolbenmotor 12 durch einen geeigneten Mechanismus derart betätigt, daß er seine Kolbenstange 14 vorschiebt und die Hohlwelle 30 sowie die Stange 36 zusammen mit der Aufrauheinheit 60,den Gabelzinken 34 und dem Fühlfinger 38 vorbewegt. Diese Absenkbewegung hält solange an, bis die Gabelzinken 34 mit einem Brustlinienbereich des Schaftzwickrandes 92 in Eingriff kommen, während die Vorbewegung solange andauert, bis der Fühlfinger 38 an der Seite der Schuheinheit anliegt, wie dies in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht ist. In Abhängigkeit von der Eingriffnahme der Gabelzinken auf den Schuhschaftzwickrand 92 wird der Schubkolbenmotor 82 derart betätigt, daß er die Kolbenstange 84 unter der Einwirkung von Druckluft vorschiebt, womit der Werkzeuqkopf 61 zusammen mit der Aufrauheinheit 6O bezüglich der Achse der Büchse 56 elastisch soweit nach unten geschwenkt wird, bis die radial vorstehenden Borsten 94 der Aufrauhbürste 62 mit dem Schaftzwickrand 92 zwischen den Gabelzinken 34 in Eingriff kommen, wie dies in den Fia. 3 und veranschaulicht ist. Der Schuheinheitsträger wird hierbei

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derart gehandhabt, daß der ganze Schaftzwickrand 92 an der umlaufenden Bürste 62 vorbeigeführt wird, so daß die Bürstenborsten 94 den Schaftzwickrand aufrauhen oder abschaben. Am Ende des Maschinenarbeitszyklus werden die einzelnen Teile wieder in ihre Leerlaufstellungen überführt, wobei der Werkzeugkopf 61 mit der Aufrauheinheit 6O von den Schubkolbenmotoren 24, 82 in die LeerlaufStellung anaehoben wird, während die , Aufrauhbürste 62 außer Eingriff mit der Schuheinheit kommt und in ihre zugeordnete Leerlaufstellung überführt wird. Die Schuheinheit mit dem nunmehr aufgerauhten Schaftzwickrand 92 wird daraufhin aus der Maschine entnommen.

Wegen des von der Gegengewicht-Einrichtung 75 bezüglich des Werkzeugkopfes 61 vorgenommenen Gewichtsausgleiches, unter dessen Wirkung etwa gleich große, aber entgegengesetzte Drehmomente dieser Teile bezüglich der Achse der Büchse 56 auftreten, wird die nach unten gerichtete Kraft, mit der die Bürstenborsten 94 gegen den Schaftzwickrand 92 angedrückt werden, praktisch lediglich durch die nach oben gerichtete Kraft erzeugt, welche auf die Kolbenstange 84 durch die Druckluftbeaufschlagung des Schubkolbenmotors 82 ausgeübt v/ird, wobei das Eigengewicht des Werkzeugkopfes 61 im wesentlichen nichts zu der nach unten gerichteten auf die Bürstenborsten ausoeübten Kraft beiträgt. Wenn der Schubkolbenmotor 82 im Sinne des Hochschiebens der Kolbenstange 84 und damit des Absenkens der Aufrauheinheit 6O bezüglich der Achse der Büchse 56 und des Nachuntenbewegens der Bürstenborsten 94 auf den · Schaftzwickrand 92 zu betätigt wird, tritt Druckluft in den Schubkolbenmotor 82 über einen am Boden des Schubkolbenmotors 82 angeordneten und unterhalb des Kolbens 98 des Schubkolbenmotors 82 befindlichen Anschlußnippel 96 in den.Schubkolbenmotor 82 ein, während die Luft oberhalb des Kolbens 98 durch ein Fitting 100 in die Atmosphäre entlüftet wird. Die auf die Bürstenborsten.94 aus-

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geübte nach unten gerichtete Kraft ist deshalb proportional dem Druck der über den Anschlußnippel 96 in den Schubkolbenmotor 82 eintretenden Druckluft; dieser Druck kann aber durch einen üblichen Druckregler leicht einreguliert werden. Der Druck wird durch den Druckregler derart eingestellt, daß die Bürstenborsten 94 den Schaftzwickrand 92 in dem notwendigen Maße aufrauhen, so daß der Schaftzwickrand den fichuhzement aufnehmen kann, der später zur Befestigung der Laufsohle an dem Schaftzwickrand verwendet wird. Bei bestimmten Arten von Schaftmaterialien insbesondere bei Schäften, die aus synthetischen oder künstlich hergestellten Materialien bestehen, ist dieser Druck kritisch, weil, v/enn die Bürstenborsten 94 mit zu großer Kraft auf das Material einwirken, die Gefahr besteht, daß das Material streifig zerrrissen wird.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   Maschine zmm Aufica.uh.GU eines Werkstückes, insbesondere •des Sehaftzwickrainides einer Schuheinheit mit einem auf einem Lagerelement bezüglich einer Schwenkachse aufwand abschwenkbar rand nach vorne· ragend gelagerten Werkzeugkopfes, der ein angetriebenes Aufrauhwerkzeug trägt, und an dera eine von der Schwenkachse aus nach hinten ragende Gegengewicht-Einrichtung befestigt ist, die bezüglich der Schwenkachse ein im wesentlichen gleich grosses, aber entgegengesetzt wirkendes Drehmoment wie der Werkzeunkopf erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Werkzeugkopf {61) oder der Gegengewicht-Einrichtung (75) eine regelbare Kraftquelle (82) verbunden ist, durch die die Auf--und Abbewegung des Werkzeugkopfes (61) und der Gegengewicht-Einrichtung (75) erzeugbar und auf den Ferkzeugkopf (61) eine nach unten gerichtete einstellbare Kraft ausübbar ist und daß das Aufrauhwerkzeug (62) mit dem Werkstück unter einer zum Aufrauhen wirksamen Kraft in Eingriff bringbar ist, die proportional der von der Kraftquelle {82) auf den Werkzeugkopf (61) oder die Gegengewicht -Einrichteng C75) ausgeübten Kraft ist.
2. 2. Maschine nach Ansnruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftquelle einen druckluftbetätigten Schubkolbenmotor (82) aufweist, durch den auf den Werkzeugkopf (61) oder die Geqengewicht-Einrichtung (75) eine von einer entsprechenden Druckluftbeaufschlagung abhängige Kraft ausübbar ist.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement ein starres Joch (46) ist, das eine den Werkzeugkopf (€1) lagernde Büchse (56) trägt, deren Achse die Schwenkachse bildet und hinter der unterhalb der Gegengewicht-Einrichtung (75) ein Gehäuse (40) angeordnet

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   ist und daß die Kraftquelle (82) zwischen dem Gehäuse (40) und der Geqengewicht-Einrichtung (75) angeordnet ist.

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