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Steuerung für den zwischen Schlagkörper und Werkzeug einzuschaltenden
Schlagbolzen bei umlaufenden Schlagwerken. Um umlaufende Schlagwerke erfolgreich
verwenden zu können, ist es erforderlich, daß diese plötzlich in Betrieb und plötzlich
außer Betrieb gebracht werden. Mit den bisher üblichen Kupplungen, die zwischen
Antriebsmittel und Schlagwerk geschaltet werden, ist es nicht möglich, die Massen,
wenn sie sich in Ruhe befinden, augenblicklich in Bewegung zu setzen, damit sie
sofort Schlagarbeit leisten. Ebenso ist es unmöglich, die in Bewegung befindlichen
Massen augenblicklich zur Ruhe zu bringen. Ein weiterer Übelstand solcher Anordnung
ist darin zu finden, daß der zu schlagende Teil in den Schlagbereich des Schlagwerkes
gebracht werden - muß, da der Schlagbereich der umlaufenden Schlagwerke -beschränkt
ist. Abgesehen davon, daß das Einbringen von schweren Gegenständen in den Schlagbereich
für den die Maschine bedienenden Arbeiter sehr umständlich ist, bietet eine solche
Anordnung noch den Nachteil, daß die Reaktion der Schläge auf den Körper des Arbeiters
wirkt.
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Von größerem Vorteil ist die Anordnung, daß ein Zwischenstück zwischen
den schlagenden und den geschlagenen Teil gebracht wird, während das Schlagwerk
sich in Bewegung befindet. Anordnungen dieser. Art sind wenig- bekanntgeworden.
Die erfolgreiche Verwendung solcher Anordnung und damit die Verwendung von umlaufenden
Schlagwerken überhaupt scheitern an dem Umstand, daß das Einbringen des Zwischenstückes
nicht schnell genug geschah, so daß das Zwischenstück Teilschläge vor vollendetem
Aufliegen auf den. zu schlagenden Teil aufzunehmen hatte, ebenso mußte das Zwischenstück
Teilschläge während der Ausrückung aufnehmen, da auch die Ausrückung nicht so augenblicklich
vor sich ging, wie es erforderlich gewesen wäre. Das mußte zu Beschädigungen führen,
die eine weitere Entwickelung von umlaufenden Schlagwerken unmöglich machte.
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Vollständig neue Wege sind bei der nachstehend beschriebenen und in
den Ansprüchen näher gekennzeichneten Erfindung eingeschlagen, so daß die großen
Vorteile, die den um= laufenden Schlagwerken innewohnen, für viele Zweige zier Industrie
nutzbar gemacht werden können. Unter Verwendung eines zwischen Schlagkörper und
Werkzeug einzuschaltenden Schlagbolzens ist .es möglich, den gesamten Sehaltm-chanismus
in einem verschiebbaren Gehäuse zu lagern. Dies gewährt die Vorteile,
daß
das Werkzeug auf das zu bearbeitende Stück geführt wird und dann erst das plötzliche
Einbringen des Schlagbolzens in den Schlagbereich des Schlagwerkes möglich ist,
und daß nach vollendeter Schlagarbeit erst das plötzliche Zurückziehen des Schlagbolzens
und dann das Abheben des Werkzeuges erfolgt. Im. eingerückten Zustand ist der Schlagbolzen
gegen rückwärtige Bewegung durch einen Riegel gesichert. Die Lagerung des Werkzeughalters
ist so ausgeführt, daß selbst schiefe Werkstücke bearbeitet werden können, ohne
ein seitliches Ausweichen des Werkzeuges befürchten zu müssen. Der Steuermechanismus
kann leicht durch Hand oder Fuß betätigt werden, so daß die Bedienung der Maschine
die denkbar einfachste ist. Rückwirkung der Schläge auf den Körper des die Maschine
bedienenden Arbeiters findet nicht statt. Da der Schlagbereich des Schlagwerkes
ein beschränkter ist, ist weiterhin Fürsorge getroffen, daß die Einrückung nur innerhalb
des Schlagbereiches stattfinden kann, so daß Beschädigungen vermieden werden. Ferner
wird durch die Konstruktion wesentliche Erleichterung bei Justierung, Mg'ntage und
Fabrikation erzielt.
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Abb. i bis Abb. io zeigen beispielsweise einen solchen Mechanismus
für ein in dauerndem Umlauf befindliches Schlagwerk. Das Schlagwerk selbst ist fortgelassen
und durch strichpunktierte Linien der Schlagbereich angedeutet. Das Gehäuse i (Abb.
i, 2 und- 3) birgt den gesamten Schaltmechanismus. In diesem Gehäuse i ist drehbar
und achsial verschiebbar der Werkzeughalter 2 (Abb. i, 2, 3, 8 und g) gelagert.
In seiner dem, Schlagbereich des:Schlag-Werkes am nächsten liegenden Endstellung
wird der Halter 2 vom Schlagwerk selbst nicht berührt. Die Verbindung zwischen dem
Schlagwerk und dem Werkzeughalter 2 wird durch den Schlagbolzen 3 (Abb. i, 2, 8
und g) hergestellt. Abb. 2 und 8 zeigen den Schlagbolzen 3 in zurückgezogener Lage,
während Abb. g den Schlagbolzen 3 auf dem Werkzeughalter 2 ruhend und vom schlagenden
Teil des Schlagwerkes getroffen darstellt. Die Verschiebung des Schlagbolzens 3
behufs Ein- und Ausrückung geschieht durch den Schlagbolzenhalter 4 (Abb. i, 2,
8, g und zo). Dieser Schlagbolzenhalter 4 ist in einem vorn und oben offen gehaltenen
Kasten 5 (Abb. i, 2, 3, 8, g, io) geradegeführt. Der Kasten 5 bildet ein vom Gehäuse
i getrenntes Stück, dessen Zweck später noch erklärt wird. Senkrecht zur Führung
des Schlagbolzenhalters 4 wird ein Riegel 6 (Abb. i, 2, 3, 8, g) ebenfalls geradlinig
geführt. Dieser Riegel 6 muß sich hinter den Schlagbolzen halter 4 schieben, wenn
der Schlagbolzenhalter 4 sich in vorgeschobener Stellung befindet (Abb. g) Dies
hat den Zweck, den Schlagbolzenhalter 4 in seiner vorgeschobenen Lage zu sichern,
da die Schlagbewegung der umlaufenden Schlagwerke eine abrollende ist und dabei
Drücke in der Führungsrichtung des Schlagbolzenhalters 4 ausgeübt werden. Der Schlagbolzenhalter
4 und der Riegel 6 tragen beiderseitig Aussparungen 7 (Abb. 8, g, io). In diese
Aussparungen 7 greifen die auf einer über dem Schlagbolzenhalter 4 und im Kasten
5 gelagerten Welle 8 (Abb. i, 2, 3, 4, 8, g, io) festsitzenden Scheiben g (Abb.
i, 2, 3, 8, g, io) mit Vorsprüngen =o (Abb. 3, 8, g, 1o) ein. Der Riegel 6 und der
Schlagbolzenhalter 4 tragen seitlichStifte z= (Abb. i, ß; g, io). Die Stifte ii
dieser beiden Teile sind durch Schraubenfedern 12 (Abb. 8, g, =o) in der Zeichnung
strichpunktiert dargestellt, verbunden. Die Federn 12 liegen in den Rillen 13 (Abb.
i, 3, =o) der Scheiben g. Bei Linksdrehung der Welle 8 und der Scheiben g wird der
Schlagbolzenhalter 4 wagerecht nach dem Schlagwerk zu verschoben. Bei Erreichung
der Endstellung gleite+ der Riegel 6, durch die bei Verschiebung. des Schlagbolzenhalters
4 gespannten Federn i2 gezogen, schnell hinter den Sehlagbolzenhalter 4. Bei Rechtsdrehung
der Welle 8 und der Scheiben g wird der Riegel 6 durch den Vorsprung io hochgeschoben,
und die Federn 12 werden gespannt. Sowie der Riegel 6 den Schlagbolzenhalter 4 freigibt,
schnellt dieser zurück. Damit ist eine augenblickliche Ausrückung gegeben.
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Der Mechanismus; der eine augenblickliche Einrückung herbeiführt,
wird im folgenden beschrieben. Auf der Welle 8 sitzt außerhalb des Gehäuses i fest
die Scheibe 14 (Abb. i, 3, 4, 5, 6, 7) und drehbar gelagert der Schalthebel 15 (Abb.
i, 3, 4, 5, 6"7), An dem Schalthebel 15 greift dass durch Fuß zu betätigende Gestänge
16 (Abb. 5, 6, 7) an. Für Handbetätigung ist der Griff 17 (Abb, 5, 6, @7) vorgesehen.
Eine Schraubenfeder ig (Abb. i, 3, 4, 5, 6, 7) die am Umfange der Scheibe 14 geführt
und mit ihrem einen Ende an der Scheibe selbst befestigt ist, ist mit dem anderen
Ende mit dem Schalthebel 15 verbunden. Eine kleine zweiarmige Sperrklinke
18 (Abb. 4, 6, 7) die an der Scheibe 14 gelagert ist, greift mit dem einen Arm hinter
eine am Gehäuse i sitzende Platte 2o (Abb. i, 7) und sichert dadurch die Scheibe
14 gegen Linksdrehung durch die Feder ig. Wird nun der Schalthebel 15 nach links
von Hand oder Fuß gedreht, so wird die Feder =g gespannt, und es kommt ein an dem
Schalthebel 15 sitzender Bolzen 2i (Abb. i, 4, 5, 6, 7) mit dem andern Arm der kleinen
Sperrklinke 1S in Berührung und löst diese aus, so daß die Scheibe 14 durch die
Federspannung der Feder ig sich plötzlich nach links dreht. Diese plötzliche Linksdrehung
der Scheibe 14 mit ihrer fest verbundenen Welle 8 bewirkt eine augenblicklirhe Verschiebung
des Schlagbolzenhalters 4 im Sinne des Einrückens.
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An der Scheibe 14 sitzt nach einer Richtung
drehbar
ein Hebel 22 (Abb. 1, 4, 5, 6, 7) der an seinem unteren Ende durch eine Feder 23
(Abb. 4) mit einem Hebel 24 (Abb. 1, 4, 5, 6) verbunden ist. Die Wirkung des Hebels
24 soll später beschrieben werden. Am Angriffspunkt des Gestänges 16 ist ein besonders
geformter Vorsprung, der Nocken 25 (Abb. 4, 5, 6, 7) angebracht. Bei Linksdrehung
des Hebels 15 gleitet dieser Nocken 25 (Abb. 4, 5, 6, 7) über den Hebel 22 hinweg,
da der Hebel 22 infolge seiner Anordnung nachgibt. Nach erfolgter Auslösung der
Sperrklinke 18 und der darauffolgenden Linksdrehung der Scheibe 14, also noch während
der plötzlichexl Einrückung des Schlagbolzenhalters 4, schlägt der Hebel 22 gegen
den am Gestänge angeordneten Nocken 25. Damit ist die Linksdrehung der Scheibe 1q:
bebegrenzt. Solange nun die Scheibe 14 nach erfolgter Linksdrehung in ihrer Lage
gehalten wird, solange schlägt das Schlagwerk auf den Schlagbolzen 3. Wird nun der
Schalthebel 15 wieder zurückgeführt, also nach rechts bewegt, so legt sich der Nocken
25 gegen das obere Ende des Hebels 22. Nach rechts kann der Hebel 22 nicht ausweichen,
und dadurch muß die Scheibe 14 an der Bewegung des Schalthebels 15 teilnehmen, und
zwar so lange, bis der Nocken 25 am Hebel 22 abgleitet. Da der Nocken 25 und der
Hebel 22 verschiedene Bewegungsbahnen haben, ist dies möglich, wie Abb. 4 zeigt.
Das Abgleiten des Nockens 25 vom Hebel 22 geschieht, nachdem die Sperrklinke 18
sich mit ihrem hakenförmig ausgebildeten Arm hinter die Platte 2o gelegt hat, die
Scheibe 14 also wieder gegen Linksdrehung gesichert ist. Mit Beendigung dieser Rückbewegung
der Scheibe 1q., also durch Rechtsdrehung der Scheibe 14 und der mit ihr fest verbundenen-
Welle 8, ist der Schlagbolzenhalter 4 plötzlich, wie bereits beschrieben, aus dem
Schlagbereich des Schlagwerkes gebracht worden. Die Einrückung und die Ausrückung
des Schlagbolzens 3 ist die erforderliche augenblickliche.
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Vor der Einrückung des Schlagbolzens 3 ist es aber notwendig, daß
der Werkzeughalter 2 auf das zu bearbeitende Stück geführt wird, und nach erfolgter
Ausrückung des Schlagbolzens 3 muß der Werkzeughalter 2 mit seinem Werkzeug vom
Werkstück abgehoben werden. Dies wird erreicht durch nachstehend beschriebene Anordnung.
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Die Welle 8 ist durchbohrt, und in dieser Bohrung ist die Welle 26
(Abb. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1o) gelagert. Die Welle 26 trägt den fest auf ihr
sitzenden Hebel 27 (Abb. 1, 2, 3) während ein Hebel 28 (Abb.1, 3) auf einer Büchse
des Lagers der Welle 8 drehbar ist. Die Hebel 27 und 28 sind mit dem Doppelhebel
29 (Abb. 1, 2) durch den Bolzen 30 (.ebb. 1, 2) gelenkartig verbunden. Der Hebel
--,9 ist am Gehäuse 1 gelagert. Der Hebel 29 bildet mit den Hebeln 27 und
28 einen Kniehebel. Der Hebel 29 trägt noch einen Hebelarm 31, (Abb. 1, 2) der durch
eine am Gehäuse i befestigte Feder 32 nach unten gezogen wird. Der Kasten 5 ist
mit dem Führungsbolzen 33 (Abb. 1) fest verbunden. Die Führungsbolzen 33 sind achsial
verschiebbar im Gehäuse 1 gelagert, damit ist auch der Kasten 5, der sich mit seiner
hinteren Wand gegen das Gehäuse 1 (Abb. 2) legt, verschiebbar. Die Führungsbolzen
33 tragen ein Querstück 34 (Abb. 1, 2) in dem der Werkzeughalter 2 so gelagert ist,
daß er sich drehen kann. In seiner achsialen Bewegung ist er von der Bewegung der
Führungsbolzen 33 abhängig. Die Drehbewegung des Werkzeughalters 2 wird, wenn solche
für jeweilige Zwecke nötig ist, durch ein Schneckenrad 35 und die Schnecke 36 (Abb.
2) bewirkt.
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Die Welle 26 trägt vor dem Hebel 15 liegend den auf ihr festsitzenden
Hebel 37 (Abb. _, 3, 5, 6, 7). Dieser liegt mit seinem Ende im ausgerückten Zustande
des Mechanismus an einem an dem Schalthebel 15 befestigten Bolzen 38 an (Abb. 5,
6, 7). Bei Linksdrehung des Schalthebels 15 und dementsprechend Einrückung des Schlagbolzens
3 in die Arbeitslage gibt der Bolzen 38 den Hebel 37 frei, es kann sich also die
Welle 26 nach links drehen und wird dies auch tun, da die Gewichte des Kastens 5,
der Führungsbolzen 33 und des Werkzeughalters 2 auf den Kniehebel 27, 28, 29 wirken.
Um eine Verschiebung des ganzen Mechanismus schnell und sicher zu bewirken, ist
die Feder 32 angebracht, die die Arbeit schnell und sicher ausführt. Die achsiale
Verschiebung des Werkzeughalters 2 erfolgt auf die Weise bis zum Aufsetzen des Werkzeuges
auf das zu bearbeitende Stück. Diese Verschiebungen sind natürlich begrenzt und
finden ihr Ende, wenn der Kniehebel 27, 0, 29 sich in Strecklage befindet.
Die Anordnung der Hebel 15 und 37 ist so getroffen und ihre Weglängen sind so bemessen,
daß eine Einrückung des Schlagbolzens 3 erst nach Bewegung des Kniehebels 27, 28,
29 in die Strecklage eintreten kann. Wird bei Bewegung des Kniehebels 27, 28, 29
in die Strecklage vor Beginn des Arbeitens des Werkzeuges eine gewisse Tiefstellung
des Schaltmechanismus und damit des Werkzeuges 2 erreicht, so kann eine Schlagwirkung
auf das Werkstück nicht eintreten. Es kann der Schlagbolzen 3 immer nur vor der
vollständigen Strecklage des Kniehebels in den Bereich der umlaufenden Hämmer gebracht
werden. Daraus folgt, daß dem Einrücken des Schlagbolzens 3 ein Aufsetzen des Werkzeuges
auf das Werte stück vorausgehen muß. Um den die Maschine bedienenden Arbeiter zu-
zwingen, nur innerhalb eines gewissen praktischen Arbeitsweges den Schlagbolzen
3 einrücken zu können und um den Mechanismus zu schützen, wenn
kein
Werkstück unter dem Werkzeug liegt, ist an der Scheibe 14 der Hebel 24 (Abb. ¢)
angeordnet. Dieser Hebel legt sich, wenn der Werkzeughalter 2 zuweit abwärts bewegt
wird, wenn sich also der Kniehebel seiner vollständigen Strecklage nähert, gegen
einen Anschlag 39 (Abb. i, 4) am Gehäuse i und hindert die Scheibe 14 an der Linksdrehung
und damit an der Einrückung des Schlagbolzens 3. Der Hebel 24 ist gelenkartig angeordnet
und wird durch die Feder 23 immer in der richtigen Lage gehalten. Sollte während
des Schlagens eine Verschiebung des Werkzeughalters über das zulässige Maß eintreten,
so kann bei Ausrtickung, also Rechtsdrehung der Scheibe 14, der Hebel 24 infolge
seiner gelenkartigen Verbindung mit der Scheibe 14 über den Anschlag 39 hinweggleiten.
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Nach erfolgter Ausrückung des Schlagbolzens 3, Rechtsdrehung der Scheibe
14, trifft erst der Bolzen 38 an den Hebel 37 und nimmt diesen mit; dadurch wird
durch. Drehung der Welle 26 und des Hebels 27 der ganze Mechanismus in seine Höhenlage
geführt.
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Die Anordnung der Feder 32 besitzt den Vorteil, daß das Werkzeug während
des Schlagens ständig auf dem Werkstück ruht. Dies muß sein, da durch das Schlagen
der jeweilige Ort des Werkzeuges geändert wird.
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Besonders zu beachten ist ferner, daß der beschriebene Mechanismus
in seiner Höhenlage verschiebbar ist, dadurch wird der Mechanismus einfacher und
handlicher, als wenn das Schaltgetriebe ortsfest und nur einzelne entsprechende
Teile verschiebbar angeordnet sind. Der Erfolg ist durch die Lagerung der Wellen
8 und 26 in dem verschiebbaren, die Führungen des Schalgbolzenhalters 4 und des
Riegels 6 enthaltenen Kasten 5 ermöglicht worden.
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Der Schaltmechanismus mit dem Kasten 5 ist in einem vom Maschinenständer
leicht abnehmbaren Gehäuse i angeordnet, und zwar so, daß auch die Lager des Schlagwerkes
mittels Laschen 40, Abb. i, 2 und 3, am Gehäuse befestigt sind. Diese Lager finden
nur im Maschinenständer ein W iderlager, um die beim Schlagen unvermeidlichen Reaktionsdrücke
aufzunehmen. Da das Gehäuse i. nach dem Schlagwerk zu offen ist, kann man bei Justierung,
Montage oder Reparaturen das richtige Arbeiten aller Teile überwachen.
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Besonders stabil ist die Führung des Werkzeughalters 2 gehalten. Mittels
der zwei Führungsbolzen 33 und des Querstückes 34 ist die Lagerung so, daß der Schlag
nur in der Achse des Werkzeuges seine Wirkung ausüben muß. Die durch Bearbeiten
von schiefen Werkstücken eintretenden seitlichen Kräfte: werden durch. diese Lagerung
so aufgenommen, daß (las Wurk- , zeug seitlich nicht ausweichen kann.
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Die Bewegungsvorgänge bei der Ein- und Ausrückung sind, kurz zusammengefaßt;
folgende: Die Einrückung. Der Hebel 15, Abb. 5 und 6, wird nach links gedreht.
Diese Drehung kann von Hand am Griff 17 oder durch Fuß mittels des am Fußhebel angreifenden
Gestänges i6geschehen. Der am Hebel i5 sitzende Bolzen 38 gibt dabei den Hebel 37
frei. Der Hebel 37 und der Hebel 27 sitzen fest auf der Welle 26. Daher kann die
Federspannung der Feder 32 jetzt zur Geltung kommen, und die Kniehebel, die aus
den Hebeln 27, 28 und 29 gebildet sind, werden aus der Knicklage in die Strecklage
geführt. Es muß damit der gesamte Schaltmechanismus nach unten verschoben werden
(Abb. i, 2) bis sich das Werkzeug 2 auf das zu bearbeitende Werkstück aufsetzt.
Der Hebel 15 hat bei diesem Vorgang seine Endlage noch nicht erreicht. Erst nach
Erreichung seiner Endlage, also immer nach dem.Aufsetzen des Werkzeuges auf das
Werkstück, wird durch den am Hebel 15 sitzenden Bolzen 21 die Sperrklinke
2 gelöst. Durch die Federspannung der Feder ig werden jetzt plötzlich die
Scheiben 14 und damit die auf gleicher Welle 8 sitzenden Scheiben 9 nach links gedreht.
Die plötzliche Linksdrehung der Scheiben 9 hat zur Folge, daß der Schlagbolzenhalter
4 nach rechts (_4bb. 8 und 9) plötzlich verschoben wird, und damit wird auch der
Schlagbolzen 3 plötzlich in den Schlagbereich des Schlagwerkes gebracht. Durch die
Federspannung der Federn 12 wird der Riegel 6 ebenfalls plötzlich hinter den Schlagbolzenhalter
4 gezogen und sichert den Schlagbolzenhalter 4 in seiner jetzigen Lage. Der Hebel
15 muß während der Dauer der Schlagarbeit in seiner äußersten Linkslage gehalten
werden.
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Zu beachten ist noch, daß während der Linksdrehung des Hebels 15 der
am Angriffspunkt des Gestänges sitzende Nocken 25 über dem an der Scheibe 14 angebrachten
beweglichen Hebel 22 hinweggeglitten ist.
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Die Ausrückung. Wird der Hebel 15 nach rechts geführt, so legt sich
der Nocken 25 gegen den Hebel 22, Abb. 4, und dadurch wird die Scheibe 14 gezwungen,
an der Rechtsdrehung_ des Hebels 15 teilzunehmen. Die Rechtsdrehung der Scheibe
14 bewirkt durch die auf der gleichen Welle 8 sitzenden Scheiben 9 ein Heben des
Riegels 6, bis durch die Federspannung der Federn i2 der Schlagbolzenhalter 4 mit
dem Schlagbolzen 3 plötzlich aus dem Schlagbereich des Schlagwerkes entfernt werden.
Unmittelbar nach dem Zurückführen des Schlagbolzens 3 aus dem Schlagbereich legt
sich die Sperrklinke 18 hinter die Platte 2o und sichert die Scheibe 14 in ihrer
jetzigen Lage. Nach diesem Vorgang gleitet der Nocken 25 über den Hebel 22 hinweg,
die Scheibe 14 bleibt in Ruhe, während der Hebel 15 weiter nach
rechts
geführt wird. Bei dieser weiteren Rechtsdrehung des Hebels 15 legt sich der Bolzen
38 an den Hebel 37 und zwingt diesen, an der Drehung teilzunehmen Damit wird
der Hebel 27 ebenfalls nach rechts gedreht, so daß die Kniehebel, bestehend aus
den Hebeln 27, 28 und 29, in die Knicklage gebracht werden. Das ist nichts anderes,
als daß glas Werkzeug vom Werkstück abgehoben wird. Es bewegt sich der gesamte Mechanismus
nach oben. Die Endstellungen des Hebels 15 sind durch hier nicht angegebene Anschläge
begrenzt.
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Da die Einrückung des Schlagbolzens 3 in einer Stellung des Hebels
15 geschieht, die erst nach eingetretener Strecklage der- Kniehebel 27, 28 und 29
erreicht wird, könnte es vorkommen, daß der Schaltmechanismus zu Bruch geht, wenn
kein Werkstück unter dem Werkzeug liegt. Dagegen ist folgende Vorkehrung getroffen
Wird (bei Fehlen eines Werkstückes) das Werkzeug über ein gewisses Maß nach unten
bewegt, so legt sich der an der Scheibe 14 sitzende Hebel 24 gegen einen am Maschinenkörper
sitzenden Bolzen 39 und verhindert eine Linksdrehung der Scheibe 14 und damit
eine Einrückung des Schlagbolzens.