DE3147863C2 - Verfahren zum Befestigen eines Radier-Gummis an einem Bleistift - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Befestigen eines Radiergummis an einem Bleistift unter Verformung einer einerseits auf ein Ende des Bleistiftes aufgesteckten und andererseits den Radiergummi teilweise aufnehmenden Hülse wird die Hülse einerseits gegen den Bleistift gerichteten und andererseits gegen den Radiergummi gerichteten Verformungskräften unterworfen. Um eine kontinuierliche Befestigung der Hülse am Bleistift und am Radiergummi zu ermöglichen, wird der Bleistift längs eines Weges unter Abrollen zumindest der Kapsel geführt und die Kapsel zumindest zeitweilig während des Abrollens den Verformungskräften ausgesetzt. Hierzu ist bei einer Vorrichtung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen ein Druckspalt (41) mit abnehmender Höhe ausgebildet, die am Einlauf (42) größer und zum Auslauf (43) hin kleiner ist als der Außendurchmesser (d ↓K) der Hülse (Kapsel 33) in unverformtem Zustand.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das Befestigen von etwa zylindrischen Radier-Gummis an einem Ende eines Bleistiftes mittels einer relativ dünnwandigen Metall-Hülse, die üblicherweise als Kapseln bezeichnet weiden, ist seit vielen Jahrzehnten bekannt Hierbei wird die Hülse auf ein Ende des Bleistiftes aufgesteckt, vozu meistens der Bleistift zuvor in diesem Bereich etwas zusammengepreßt wird, so daß die Hülse bereits einen gewissen — wenn auch nicht festen — Halt am Bleistift hat In das offene Ende der Hülse wird dann ein zylindrischer Risdier-Gummi eingeschoben. Diese Art der Vormontage von Bleistifthülse und Radier-Gummi wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorausgesetzt und wird nicht verändert. Nunmehr wird die Hülse einerseits gegenüber dem Bleistift und andererseits gegenüber dem Radiergummi verformt. Hierzu greift eine Zange mit mehreren Spitzen im Bereich des Bleistiftes über die Hülse und drückt die Hülse an mehreren Stellen nach innen, wodurch eins Verzahnung mit dem Bleistift erfolgt. In gleicher Weise wird die Hülse mittels der Zange im Bereich des Radiergummis verformt, so daß auch eine Verbindung zwischen Hülse und Radiergummi hergestellt wird. Diese Art der Bearbeitung geht nur taktweise vor sich, da die Bleistifte jeweils der Zange zugeführt werden. Im Stillstand der Bleistifte wird die Hülse verformt. Anschließend wird der Bleistift weitertransportiert. Diese Art des Arbeitens ist maschinell aufwendig und läßt hohe Arbeitsgeschwindigkeiten nicht zu. Ein derartiges Vorgehen ist z. B. aus der DE-PS 4 87 107 bekannt.

Das vorstehend angesprochene Anformen der Bleistiftenden, um das Aufstecken der Hülsen zu erleichtern, kann durch Vorrichtungen gemäß der DE-PS 4 29 140 und DE-PS 9 40 811 erfolgen. Dabei wird gemäß der erstgenannten Druckschrift das freie Bleistiftende mittels einer Drehbewegung zwangsgeführt in einen sich verjüngenden Schlitz eingeführt und dabei unter Abrollung angeformt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, mittels dessen eine kontinuierliche Befestigung der Hülse am Bleistift und am Radiergummi möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art durch die kennzeich

nenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Der Kern der Erfindung liegt also darin, daß die Hülse unter Abrollen und Beaufschlagung mit Verformungskräften während des Abrollens gleichzeitig im Bereich des Bleistiftes und im Bereich des Radiergummis in ihrem Durchmesser verringert wird und dadurch gegen Bleistift und Gummi angedrückt wird. Dieses Verfahren ist vollständig kontinuierlich, auch wenn es grundsätzlich möglich ist, diese Abroilbewegungen intermittierend zu machen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, entsprechend den Maßnahmen nach Anspruch 2 die Verformungskräfte zumindest während des größten Teils der Abrollzeit wirken zu lassen, wodurch einerseits eine Vergleichmäßigung der Verformung erreicht wird und gleichzeitig die Bearbeitungszeit verringert wird. Der Einsatz von Leim ist nicht erforderlich.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß zur Durchführung des erfindungsgernäßen Verfahrens,

Fig.2 eine Teil-Seitenansicht der Vorrichtung im teilweise aufgebrochener Darstellung und
F i g. 3 eine Teil-Seitenansicht der Vorrichtung in ihrem Anschluß an eine vorgeschaltete Bearbeitungsmaschine.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist ein Gestell 1 auf, das mit zwei zueinander parallelen JO Stützwänden 2,3 versehen ist In diesen Stützwänden 2, 3 ist ein zwischen diesen angeordneter zylindrischer Transporteur 4 gelagert Der Transporteur 4 weist eine konzentrisch zu seiner Mittelachse 5 verlaufende Bohrung 6 auf, an deren beiden äußeren Enden zwei als Gleitlager ausgebildete Lager 7 angeordnet sind, die sich auf einer entsprechend konzentrisch zur Achse 5 angeordneten Welle 8 drehbar abstützen. Diese Welie 8 wiederum ist in entsprechenden Lagern 9 in den Stützwänden 2,3 des Gestells 1 frei drehba* gelagert
In den Stützwänden 2,3 ist weiterhin eine Vorgelegewelle 10 mittels entsprechender Lager 11 drehbar gelagert, deren Achse 12 parallel zur Achse 5 verläuft. Auf dieser Vorgelegewelle 10 ist axial neben dem Transportteur 4 in der Nähe der einen Stützwand 2 ein Zahnritzel 13 mittels einer Paßfederverbindung 14 drehfest befestigt, das in ein Zahnrad 15 eingreift, das drehfest mit dem Transporteur 4 verbunden ist Hierzu ist dieses Zahnrad 15 an der der letztgenannten Stützwand 2 zugewandten Stirnseite des Transporteurs 4 mittels Schrauben 16 befestigt. Wie sich anschaulich aus der Zeichnung ergibt, ist der Durchmesser </« des Zahnritzels 13 deutlich kleiner als der Durchmesser dz des Zahnrades 15. so daß bei einem Antrieb des Transporteurs 4 von der Vorgelegewelle 10 her die Drehzahl nz deutlich kleiner ist als die Drehzahl /7« der Vorgelegewelle 10. Für das Untersetzungsverhältnis gilt η n : Πζ — dy.: du st 2 :1.

Von der Vorgelegewelle 10 wird weiterhin ein Profil-Rollrad 17 angetrieben, das auf einem über eine Stützwand 3 vorstehenden Wellenzapfen 18 der Welle 8 angebracht ist und axial zur Stützwand 3 hin gegen einen Wellcnbund 19 zwischen Welle 8 und Wellenzapfen 18 anliegt. Gegen das Profil-Rollrad 17 liegt von außen ein Zahnrad 20 an, das ebenfalls drehfest auf dem Wellenzapfen 18 angebracht ist, wobei Profil-Rollrad 17 und Zahnrad 20 mittels einer gemeinsamen Paßfederverbindung 21 drehfest gegenüber der Welle 8 festgelegt sind. Das Zahnrad 20 ist gegen Axialbewegungen vom WeI-

lenzapfen 18 herunter durch einen Sicherungsring 22 gesichert, wodurch gleichzeitig auch das Profil-Rollrad 17 axial festgelegt ist. In das Zahnrad 20 greift ein Antriebsritzel 23 ein, das ebenfalls auf der Vorgelegewelle 10 mittels einer Paßfederverbindung 24 drehfest festgelegt ist Wie sich anschaulich aus der Zeichnung ergibt, sind die Durchmesser von Zahnrad 20 und Antriebsritzel 23 etwa gleich, so daß ein Ober- bzw. Untersetzungsverhältnis von etwa 1 :1 gegeben ist d. h. das Profil-Rollrad 17 dreht sich etwa mit der Drehzahl der Vorgelegewelle 10.

Die Welle 8 und die Vorgelegewelle 10 sind selbstverständlich axial in ihren Lagirn 9 bzw. 11 in den Stützwänden 2, 3 festgelegt was durch Sicherungsringe 25 angedeutet ist

In der zylindrischen Umfangsfläche 26 des Transporteurs 4 sind parallel zur Achse 5 Aufnahme-Nuten 27 für Bleistifte 28 ausgebildet die über eine Zuführrutsche 29 aus einem nicht dargestellten Magazin oder — bevorzugt — einer vorgeschalteten Bearbeitungsmaschine 30 zugeführt werden. Damit eine einwandfreie Überführung der Bleistifte 28 von der Zuführrutsche 29 in die Nuten 27 gewährleistet ist, sind jeweils im Bereich der Enden jeder Nut 27 radial vorstehende Mitnehmer 31 angebracht die in Drehrichtung 32 gesehen, der Rückseite der Nut 27 zugeordnet sind. Die Zuführrutsche 29 mündet etwa radial auf den Transporteur 4, und zwar etwas oberhalb der Horizontalen. Bei der Bearbeitungsmaschine 30 handelt es sich um eine Maschine, in der etwa zylindrische Hülsen 33 sogenannte Kapseln, auf ein Ende des jeweiligen Bleistiftes 28 etwa zur Hälfte ihrer Länge aufgesteckt werden. Anschließend wird in das frei vom Bleistift 28 vorstehende Ende der Hülse 33 ein zylindrischer Radier-Gummi 34 eingesetzt. In dieser Form mit noch verhältnismäßig lose aufgestrecktcr Hülse 33 und lose eingesetztem Radier-Gummi 34 werden die Bleistifte 28 über die Zuführrutsche 29 in die Nuten 27 des Transporteurs 4 übergeben. Die Bleistifte 28 werden bc'-D Transport in Drehrichtung 32 derart geführt daß die Hülsen 33 sich in axialer Überdeckung mit der Umfangsfläche 35 des Profil-Rollrades 17 befinden. Um eine derartige axiale Lage der — untereinander stets gleichlangen — Bleistifte 28 sicherzustellen, liegen sie mit ihrem der Hülse 33 entgegengesetzten Ende gegen einen Führungs-Anschlag 36 an, der im Bereich der dem Prcfil-Rollrad 17 gegenüberliegenden Stützwand 2 vorgesehen ist Der Anschlag 36 kann beispielsweise mit dieser Stützwand 2 direkt verbunden sein.

Dem Profil-Rollrad 17 is; über einen Teil seiner Umfangsfläche 35 ein Druckbacken 37 zugeordnet, dessen der Umfangjfläche 35 des Profil-Rollrades 17 zugewandte Druckfläche 38 — in Drehrichtung 32 gesehen — einen abnehmenden radialen Abstand zur Umfangsfläche 35 hat wobei im Endbereich dieser Abstand sich wieder vergrößern kann. Der Einfachheit halber ist die Druckfläche 38 zylinderabschnittsförmig ausgebildet, d. h. sie hat den Querschnitt eines Kreisbogenabschnitts. Um den geschilderten Abstandsverlauf zwischen Druckfläche 38 und Umfangsfläche 35 zu erreichen, ist der Mittelpunkt bzw. die Mittelachse 39 der Druckfläche 38 mit einer Exzentrizität e von einigen Zehntel Millimetern zur Achse 5, aber parallel zu letzterer angeordnet. Die beiden Achsen 5 und 39 liegen in einer gemeinsamen Ebene 40, die die Druckfläche 38 in ihrem — in Drehrichtung 32 gesehen — hinteren Bereich schneidet. An dieser Stelle hai Jer Druckspalt 41 zwischen Druckfläche 38 und Umfangsfläche 35 seine kleinste radiale Höhe a_mj„. Seine größte radiale Höhe a_m„ hat der Druckspalt 41 an seinem Einlauf 42, also an der Stelle, wo bei Transport in Drehrichtung 32 die Hülsen 33 der Bleistifte 28 in den Druckspalt 41 eingeführt werden. Für den Druckwinkel λ zwischen dem Einlauf 42 und der Ebene 40 in Drehrichtung 32 gilt a < 180°, wenn — wie in diesem Ausführungsbeispiel angenommen wird — die Druckfläche 38 Kreisquerschnitt hat. Wenn die Druckfläche 38 nach Art einer Spirale ausgebildet ist kann selbstverständlich der Winkel α auch größer 180°

ίο sein. Für praktische Verhältnisse wird es ausreichen, wenn der Druckwinkel tx = 60 bis 90° beträgt. Die Druckfläche 38 erstreckt sich über die Ebene 40 noch um einen Entlastungswinkel;?von 30 bis 50°. In diesem Bereich erweitert sich der Druckspalt 41 in radialer Richtung von der Ebene 40 her bis zum Auslauf 43. Die radiale Höhe a_Jm am Auslauf 43 ist größer als Sj_711n. .

Wie insbesondere aus F i g. 2 hervorgeht, werden die Bleistifte mittels des Transporteurs 4 derart geführt, daß die Hülsen SS im wesentlichen über ihre volle axiale Erstreckung, auf jeden Fall aber auch rs*? einem Teilabschnitt des von der Hülse 33 umfaßten Endes des jeweiligen Bleistiftes 28 in den Druckspalt 41 gelangen. Für den Außendurchmesser άκ der Kapseln 33 vor dem Einlauf in den Druckspalt 41 gilt a_m,_x >άκ> a_mm, wobei du nur um so wenig kleiner ist als a_ml„ daß die jeweilige Hülse 33 bereits unmittelbar hinter dem Einlauf 42 des Druckspaltes 41 zur Anlage gegen die Druckfläche 38 und die Umfangsfläche 35 kommt Da der Druckbacken 37 und damit die Druckfläche 38 ortsfest ist und da das Profil-Rollrad 17 sich etwa mit der doppelten Drehzahl dreht wie der Transporteur 4, rollen die Hülsen 33 schlupffrei auf der Druckfläche 38 ab. Sie bewegen sich also mit der Umfangsgeschwindigkeit des Transporteurs 4 durch den Druckspalt 41, wobei sie sich mit ihren jeweils an der Umfangsfläche 35 anliegenden Mantellinien entsprechend der etwa doppelt so großen Umfangsgeschwindigkeit der Umfangsfläche 35 vorwärtsbewegen mit der Folge, daß auch an der Umfangsfläche 35 ein schlupffreies Abrollen erfolgt. Da der Durchmesser dl· des Profil-Rollrades 17 mit 150 bis 250 mm erheblich größer ist als der Durchmesser du, der etwa 7 bis 8 mm beträgt, ist die Aussage, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Profil-Rollrades 17 etwa doppelt so hoch ist wie die entsprechende Umfangsgeschwifidig:- keil der Bleistifte 28 in den Nuten 27, qualitativ richtig.

Da die Exzentrizität e nur einige Zehntel Millimeter beträgt und der Durchmesser dpdez Profil-Rollrades 17 um mehrere Zehnerpotenzen größer ist, ist sichergestellt, daß der — in der Zeichnung nicht dargestellte — Winkel zwischen den jeweiligen Tangenten an die Druckfläche 38 einerseits und die Umfangsfläche 35 andererseits, an denen zu einem Zeitpunkt eine Hülse 33 diese beiden Flächen berührt, sehr klein, beispielsweise 1 bis 2°. Da dieser Winkel so klein ist, ist sichergestellt, daß trotz der Verengung des Druckspaltes 41 die Hülse 33 in der geschilderten Weise unter Abrollen durch den Druckspalt 41 laufen und nicht ohne eigene Drehung lediglich unter Verquetschung durch den Druckspalt 41 gezogen werden.

Durch die geschilderten Verhältnisse wird erreicht, daß die Hülse 33 unter radialem Druck u:id entsprechender Verringerung des ursprünglichen Durchmessers άκ einerseits an das entsprechende Ende des Bleistiftes 28 und andererseits an den Radier-Gummi 3A angedrückt wird. Um diesen Andrückvorgang zu unterstützen, sind auf der Umfangsfläche 35 Profilränder 44 beispielsweise mit dreieckigem Querschnitt angebracht. Diese Profilränder 44 können auch mit einer Rändelung

versehen sein. Entscheidend ist, daß die Hülse 33 zum einen in ihrem den Gummi 34 überdeckenden Bereich und zum anderen in ihrem den Bleistift 28 überdeckenden Bereich fest nach innen in ihrem Querschnitt verringert wird. Der Erweiterungsbereich des Druckspaltes 41 von der Ebene 40 zum Auslauf 43 dient primär dazu, den Verformungsdruck nicht abrupt, sondern stetig von der Hülse 33 zu nehmen, um einen kräftefreien Austritt des gesamten Bleistiftes 28 aus dem Druckspalt 41 sicherzustellen. Der Bleistift 28 fällt dann in einen Kasten od. dgl.

Um das Abrollen des Bleistiftes 28 zusammen mit der Hülse 33 im Druckspalt 41 und damit auch eine Drehbewegung des Bleistiftes 28 in der Aufnahme-Nut 27 des Transporteurs 4 zu ermöglichen, ist der Transporteur 4 aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten zu den Bleistiften hergestellt. Als Materialien für den Transporteur 4 im Bereich der Aufnahme-Nuten 27 kommen Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen, aber auch höCupöMcrierSiähi uiw. Messing in Sc-iraohi. Weiterhin ist die jeweilige Aufnahme-Nut 27 so dimcnsioniert, daß der Bleistift 28 bei der Zwangsführung im Druckspalt 41 nicht gegen die Wand der Nut 27 gepreßt wird, sondern nur leicht gegen diese anliegt.

Um den Druckspalt 41. beispielsweise zur Anpassung an unterschiedliche Hülsen 33, einstellen zu können, ist der Druckbacken 37 radial und in geringem Umfang auch tangential zum Profil-Rollrad 17 verstellbar. Er ist hierzu an einem Tragarm 45 des Gestells 1 mittels mindestens einer Befestigungsschraube 46 befestigt und kann mittels Stelisch rauben 47 und 48 verstellt werden,

Der Antrieb der Vorrichtung erfolgt von der Bearbeitungsmaschine 30 her, so daß diese Bearbeitungsmaschine 30 einerseits und die Vorrichtung zum Befestigen der Hülsen 33 andererseits in ihrem Arbeitstakt abgestimmt werden können. Der Antrieb erfolgt von einer Abtriebswelle 49 der Bearbeitungsmaschine 30 über ein

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befestigen eines Radiergummis an einem Bleistift unter Verformung einer auf ein Ende des Bleistiftes aufgesteckten und den Radiergummi enthaltenden Hülse, indem die Hülse gegen den Bleistift gerichteten und gegen den Radiergummi gerichteten Verformungskräften unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Bleistift (28) längs eines Weges unter Abrollen geführt und die Hülse (33) mit dem darin befindlichen Radiergummi (34) zumindest zeitweilig während des Abrollens radialen Verformungskräften ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (33) während des Abrollens im wesentlichen stetigen Verformungskräften ausgesetzt wird.