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Steuervorrichtung für die Schaltbewegung der Werkstückträger in der
Längs- und Querrichtung bei Bürsten-Bohr- und -Stopfmaschinen. Die Erfindung betrifft
eine Steuervorrichtung für die Schaltbewegung der Werkstückriger in der Längs- und
Querrichtung bei t 'i solchen Bürsten-Bohr- und -Stopfmaschinen. bei denen gleichzeitig
stets zwei Bürstenhölzer sich in Bearbeitung befinden, von denen (las eine gebohrt,
das andere gestopft wird.
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Die Steuerung der Bürstenholzträger erfolgt nun bei den bisher bekannten
Maschinen entweder selbsttätig durch eine Doppelkurvenscheibe, von der aus sowohl
die Bewegung in der Längsrichtung als auch die Bewegung in der Ouerrichtung abgeleitet
wird oder aber von Hand unter Vermittlung einer storchchnabelartigen Vorrichtung,
die über ein der Bürstenform entsprechendes Muster hingeführt wird und auf diese
Weise die notwen-,ligen Bewegungen der Bürstenholzträger hervorruft. Sowohl die
erste als auch die zweite :£rt der Steuervorrichtungen besitzen wesentliche Nachteile,
und zwar bestehen diese darin, daß für jede einzelne Bürstenform und -teilung eine
besondere Doppelkurv enscheibe benötigt wird, die verhältnismäßig schwer und teuer
in der Anschaffung ist, wobei die Auswechslung der Scheiben ziemlich viel "Zeit
in Anspruch nimmt, während bei der zweiten Art für jede einzelne Maschine ein besonders
geschulter Arbeiter vorhanden sein muß, der von Hand den Pantographen bedient. In
beiden Fällen sind die Unkosten unverhältnismäßig hoch und beeinflussen die Wirtschaftlichkeit
in ungünstigem Sinne. Demgegenüber bedeuten bekannte Maschinen einen wesentlichen
Fortschritt, bei denen die Bürstenholzträgerr in der Längsrichtung eine schrittweise
fortschreitende Bewegung unter Vermittlung einer mit einer Schraubennut versehenen,
die Teilung tragenden Trommel erhalten. Nach jeder gebohrten bzw. gestopften Längsreihe
erfolgt dann eine Querverstellung der Träger sowie eine Einregelung der Längsbewegung,
so daß nunmehr die nächste Reihe mit gegenüber denjenigen der ersten Reihe versetzten
Löchern gebohrt werden kann. Auch sogenannte geschränkte Bürsten lassen sich durch
eine zusätzliche Schwenkbewegung der Träger um die Längs-bzw. Querachse herstellen.
Da auf einer derartigen Trommel hintereinander verschiedene Teilungen vorgesehen
sein können, so ist es möglich; mit ein und derselben Trommel die verschiedensten
Bürstenarten herzustellen.
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Für Bürsten mit gerade verlaufenden Borstenreihen haben sich derartige
Maschinen gut bewährt. Die Art des Bohr- und Stopfverfahrens macht es aber unmöglich,
einerseits Bürsten mit kurvenförmig verlaufenden Borstenreihen, wie sie beispielsweise
bei den oval gestalteten Kardätschen bzw. Haarbürsten in die Erscheinung treten,
herzustellen, andererseits, wie es beispielsweise
bei Kleiderbürsten
üblich ist, für die Borsten der äußeren Reihe bzw. Reihen andersfarbige Borsten
zu verwenden wie für die inneren. In dieser Beziehung arbeiten die älteren Maschinen
mit doppelter Kurvenscheibe oder mit Pantographensteuerung günstiger, da mit Hilfe
dieser in beliebigen Kurven gebohrt und gestopft werden kann.
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Der Zweck der Erfindung ist es nun, unter Beibehaltung der Trommel
und ihrer Vorteile auch diesen Mangel noch zu beseitigen und die Bewegung der Bürstenholzträger
so zu steuern, daß eine vereinigte Längs- und Querbewegung hervorgerufen wird.
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Dies geschieht in erster Linie dadurch, daß die an sich bekannte schrittweise
gedrehte Nutentrommel mit einer gleichsinnig mit dieser umlaufenden Schablone derart
zusammenarbeitet, daß außer der durch die Trommel hervorgerufenen Bewegung eine
zusätzliche durch die Schablone gesteuerte in der Querrichtung kommt.
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Es wird somit ermöglicht, die Bohrlöcher in beliebigen, sich aus der
Verschiebung in der Längsrichtung und der Art der Schablone ergebenden Kurven verlaufen
zu lassen. An Stelle des bisher üblichen reihenweisen Bohrens und Stopfens tritt
sonach eine Arbeitsweise in fortlaufender Kurve, indem zunächst die äußerste Lochreihe
rings um das Bürstenholz herumgeführt wird, an die sich die nächste anreiht und
so fort, bis das ganze Bürstenholz in der richtigen Weise gebohrt bzw. an der anderen
Stelle der Maschine gestopft ist. Durch eine revolverartig ausgestaltete Einrichtung
in der Zuführung der Borsten kann hierbei beliebig mit der Farbe der Borsten bzw.
deren Güte gewechselt werden, so daß man Bürsten erhält, deren ringsherum laufende
äußere Reihe bzw. äußeren Reihen andersfarbig sind oder in der Qualität anders als
die inneren. Erfindungsgemäß ist hierbei mit den die Verstellung in der Querrichtung
steuernden Gliedern eine Regelvorrichtung verbunden, die nach jeder vollen umlaufenden
Lochreihe die Steuervorrichtung so verstellt, daß mit ein und derselben Schablone
sämtliche konzentrisch zueinander liegenden Lochreihen gebohrt bzw. gestopft werden.
Außerdem ist mit der Steuervorrichtung für die Querbewegung die die Bewegung in
der Längsrichtung in an sich bekannter Weise übertragende Kurbel zwangläufig derart
verbunden, daß bei jeder Verstellung durch die Regelvorrichtung die Länge der Kurbel
verstellt wird und hierdurch einerseits die Löcher jeder folgenden Reihe gegen die
Löcher der vorhergehenden versetzt werden, andererseits der Hub in der Längsrichtung
verändert wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i. die Maschine von vorn gesehen, Abb. 2 den
vorderen Teil derselben von der Seite gesehen, Abb.3 den rückwärtigen Teil von der
Seite gesehen, Abb. q. den Schnitt gemäß IV-IV der Abb.3 und Abb. 5 in größerem
Maßstab ein Bürstenholz von beispielsweise ovaler Form in Ansicht.
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Die Tische 6 und 7 besitzen nicht dargestellte Befestigungsvorrichtungen
für die Bürstenhölzer und sind in am Rahmen 8 vorgesehenen Trägern 9 und io gelagert.
Der Rahmen 8 selbst führt sich senkrecht im Maschinengestell i i und wird durch
ein nicht dargestelltes Getriebe periodisch gehoben und gesenkt. Beide Tische 6
und 7 sind in an sich bekannter Weise um zwei senkrecht zueinander liegende, wagerechte
Achsen v erschwenkbar und gleichzeitig in den Trägern 9 und ioheb- und senkbar,
welche Bewegungen durch Schablonen 12 in der einen und 13 in der anderen Richtung
so gesteuert werden, daß bei der Verschwenkung der Tische der senkrechte Abstand
von der Bohr- bzw. Stopfvorrichtung stets der gleiche bleibt.
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Die schrittweise Bewegung der Tische 6 und 7 in der Längsachse, d.
h. parallel zur Bildebene in Abb. i, erfolgt durch eine Schiene 13, die bei 14 und
15 wagerecht verschiebbar im Maschinengestell i i gelagert ist. Die Bewegungsübertragung
auf die Tische 6 und 7 erfolgt durch eine beide verbindende Schiene 16, die durch
Stein 17 und Kulisse 18 mit der Schiene 13 so verbunden ist, daß sie die hin und
her gehende Bewegung der Schiene 13 mitmachen muß, gleichzeitig aber auch der auf-
und abwärts gehenden Bewegung der Tische 6 und 7 folgen kann.
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Die Hinundherbewegung der Schiene 13 erfolgt mittels Zugstange i9
von einer Kurbel 2o aus, die auf der Trommelwelle 21 sitzt und deren Kurbelzapfen
22 verstellbar ist, wie weiter unten noch ausführlich beschrieben wird.
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Die Bewegtang der Tische 6 und 7 in der Querrichtung erfolgt mit Hilfe
eines aus der Stange 23, den beiden Stützen 24 und den Stangen 25 (Abb.2) bestehenden
Rahmens, der sich mit den Stangen 25 in an den Tischträgern.angeordneten Stützen
27 führt. Die Stangen 25 sind bei 28 vermittels Kugelgelenk an die Tische 6 und
7 angeschlossen. Die Stange 23 hat prismatischen Querschnitt und bildet den Stein
einer Kulisse 29, von der aus die Bewegung der Tische 6 und 7 in der Querrichtung
erfolgt. Die Kulisse 29 setzt sich in einer Stange 30 fort, die parallel
zur-
. >chse 21 der Trommel im Maschinengestell verschiebbar gelagert ist.
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Auf der Welle 21 sitzt die Trommel 31, die durch ein nicht dargestelltes
Schaltwerk mit Hilfe der Reibungskupplung 32 schrittweise vorwärts gedreht wird.
In der Nut der Trommel sind Rasten, Bohrungen o. dgl. entsprechend der Teilung vorgesehen,
mit denen eine nicht dargestellte Arretierv-orrichtung zusammenarbeitet und die
Trommel stets nur von einer Teilung bis zur anderen drehen läßt.
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Auf der Welle 21 der Trommel 31 sitzt leicht auswechselbar eine Schablone
33 (Abb. 3 und .I), die der Form der herzustellenden Bürste entspricht und von der
aus die hin und her gehende Bewegung der Stange 30 bewirkt wird. Zu diesem Zwecke
ist in einem am Maschinengestell befestigten Arin 34. in der senkrechten Ebene der
Trommelachse 21 eine Gleitbahn 35 vorgesehen, in der ein Schieber 36 auf und ab
gleiten kann. Dieser Schieber 36 stützt sich mittels Rolle 37 auf die Schablone
33, so daß also bei einer Drehung der Trommel 31 der Schieber 36 entsprechend der
Gestaltung der Schablone 33 gehoben unc1 gesenkt wird. Am Schieber 36 sitzt nach
rückwärts herausragend eine Gleitbahn 38, in der ein Stein 39 gleitbar angeordnet
ist. An diesen Stein 39 ist bei 40 eine prismatische Stange 4.1 angelenkt, die den
Stein einer Kulisse ..1.2 bildet. Die Kulisse 42 sitzt fest auf einer Welle .I3,
die drehbar im Maschinengestell gelagert ist und auf der ein Zahnsegment ..1...1.
festgekeilt sitzt, das mit dem als Zahnstange ,45 ausgebildeten rückwärtigen Teil
der Stange 30 in Eingriff steht. An der Stange 30 greift ein durch Gewicht
-6 belasteter Seilzug 4.7 an, der das Bestreben hat, die Schiene 30 nach rückwärts
zu verschieben, In dein 'Maße, wie die Trommel 31 weitergeschaltet wird, dreht sich
auch die Schablone 33, und entsprechend dem Umfange der Schablone 33 wird der Schieber
36 gehoben und gesenkt. Die Folge hiervon ist, daß auch der Stein 39 in der Kulisse
38 gehoben und gesenkt wird und infolge der Zwischenglieder 4.1, ,I2 die Welle .I3
eine Schwenkbewegung in der einen oder anderen Richtung erhält, die sie durch das
Zahnsegment .44. auf die Schiene 30 überträgt. Diese Bewegung der Schiene
3o ruft unter Zwiscl@cuschaltung der Kulisse 29 und des Rahmen., 23; 2-, 25 eine
schrittweise vorwärtsschreitende Bewegung der Tische 6, 7 in der Querrichtung hervor,
und zwar entsprechend der Form der Schablone 33.
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Diese nuerbeweg ng muß nun nach jeder vollen Umdrehung der Schablone
33 eine Regelung erfahren, da erfindungsgemäß mit ein und derselben Schablone die
sämtlichen konzentrisch zueinander liegenden Reihen gebohrt bzw. gestopft werden
sollen. Zu diesem Zwecke ist im Maschinengestell parallel zur Schiene
30 eine zweite Schiene .48 verschiebbar gelagert, die unter der Wirkung des
mit Gewicht 5o belasteten Seilzuges 49 steht, der bestrebt ist, die Schiene nach
rechts (Abb.3) zu verschieben. Diese Bewegung der Schiene wird durch ein Gesperre
verhindert, das aus einer mit Sperrzähnen versehenen, auswechselbar an der Schiene
:I8 befestigten Zahnstange 51 und einer bei 52 verschwenkbar im Maschinengestell
gelagerten Klinke 53 besteht. Die Klinke besitzt Sperrzähne 5.I und 55 und eine
Auflauffläche 56, gegen die ein auf dem Trommelumfang vorgesehener Anschlag 57 zur
Wirkung kommt und eine Verschwenkung des Hebels 53 hervorruft, so daß jedesmal die
Schiene 48 um einen Zahn der Zahnstange 51 nach rechts verschoben wird.
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Diese Bewegung der Schiene ,48 wird nun einmal auf die Bewegungsvorrichtung
der Schiene 3o, das andere Mal auf die die Exzentrizität des Zapfens 22 der Kurbel
2o bewirkenden Vorrichtungen übertragen.
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Die zuerst genannte Übertragung geschieht in folgender Weise: Mit
der Schiene 4.8 ist durch einen Arm 58 fest eine Gleitbahn 59 verbunden, in der
ein Stein 6o hin und her bewegt werden kann. Die genaue Einstellung des Steines
6o erfolgt durch eine Schraube 61. Der Stein 6o setzt sich in einen Ständer 62 fort,
in welchem bei 63 ein Lenker 64. drehbar gelagert ist. Das freie Ende des Lenkers
64. ist mit dem kürzeren Arm 65 eines bei 66 im Maschinengestell gelagerten Doppelhebels
65, 67 gelenkig verbunden, und zwar durch Langloch 68 und Bolzen 69, so daß eine
Verstellung möglich ist. Der längere Hebelarm 67 ist bei 70 an einen sichelförmigen
Arm 71 angelenkt, dessen freies Ende gelenkig mit dem Stein 39 verbunden ist.
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Bei einer Weiterschaltung der Schiene .48 wird, wie hieraus ersichtlich,
der Drehpunkt 63 des Lenkers 64 nach rechts verschoben, und diese Bewegung wird
durch den Doppelhebel 65, 67 und den Arm 71 auf den Stein ,;9 übertragen, so daß
der Drehpunkt der die Welle ..1.3 hin und her bewegenden Stange 41 nach außen verlegt
wird. Die verschiedene Länge der Arme 65, 67 und die Möglichkeit der Verstellung
des Angriffspunktes 69 im kürzeren Hebelarm 65 gibt zugleich mit der Einstellbarkeit
des Steines 6o die Möglichkeit einer genauen Einregelung, so daß infolgedessen mit
der gleichen Schablone 33 die verschiedenen konzentrischen Lochreihen her- -gestellt
werden können.
Am vorderen Ende der Stange 48 ist ein Arm 72 angeordnet,
der mit seiner gabelförmigen Verlängerung73 in dieRingnut 74 einer verschiebbar,
aber sich nicht drehend, auf der Welle 21 sitzenden Büchse 75 eingreift. Diese Büchse
75 besitzt einen schrägstehenden Schlitz 76, in den ein bei 77 drehbar gelagerter
Doppelhebel 78 mit einer Rolle 79 eingreift. Das vordere Ende des Hebels 78 besitzt
ein Langloch 8o, in das mit einer Rolle 81 der den Kurbelzapfen 22 tragende, in
der Kurbel 2o verschiebbar gelagerte Schieber 82 eingreift.
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Bei einer Verschiebung der Schiene 48 nach rechts wird auch die Büchse
75 nach rechts verschoben. Es gleitet die Rolle 79 in dem Schlitz 76 und bewirkt
auf diese Weise eine Verschwenkung des Doppelhebels 78 und somit wieder eine Verkürzung
der Kurbel, da der Kurbelzapfen 22 sich dem Drehpunkt nähert.
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Das Bohren und Stopfen mit Hilfe der neuen Maschine geht wie folgt
vor sich: Nilamt man an, daß eine Bürste in ovaler Form, et-,va wie in Abb. 5 zur
Darstellung gebracht, gebohrt und gestopft werden soll, so muß natürlich auch die
Schablone 33 die entsprechende Form besitzen. Bei Beginn des Bohrens bzw. Stopfens
nehmen die einzelnen Teile die in Abb. q. gezeichnete Stellung ein. Dieser Stellung
entspricht eine Stellung der Tische 6, 7, bei welcher sich die Bohr- bzw. Stopfvorrichtung
über a (Abb. 5) befindet. Nunmehr dreht sich die Trommel 31 schrittweise in Richtung
des Pfeiles (Abb. d.). Dementsprechend wird eine Bewegung der Tische hervorgerufen,
die einer Drehung bzw. Schiebung des Bürstenholzes im Sinne des Pfeiles x (Abb.
5) entspricht. Der Stellung a des Bürstenholzes entspricht also die Stellung a1
der Schablone 33. Schrittweise erfolgt nun die weitere Doppelbewegung der Tische,
so daß der Reihe nach die Löcher bis zum Punkt b gebohrt bzw. gestopft werden. Es
ist dann die Schablone 33 so weit gedreht, daß der Punkt b1 unter der Rolle 37 zu
stehen kommt. Die Bewegung geht nun weiter vorwärts über Punkt c und d, denen die
Punkte cl und dl der Schablone entsprechen, bis zum letzten Loch i der ersten Reihe.
In diesem Augenblick erfolgt die Auslösung der Klinke 53 durch den Anschlag 57 der
Trommel und somit eine Verschiebung der Schiene 48 um einen Zahn nach rechts. Die
Folge davon ist, daß die Tische um ein der Teilung entsprechendes Stück t in der
Querrichtung verschoben werden. Gleichzeitig erfolgt durch das Zusammenwirken der
Schiene 48 mit dem Kurbelzapfen 22 eine Längsverschiebung um die halbe Teilung,
also um tl, in der Längsrichtung, so daß nunmehr die Bohr-'bzw. Stopfvorrichtung
über dem Punkt il zu stehen kommt. Nunmehr beginnt das Spiel von neuem, und die
zweite Reihe Löcher wird gebohrt bzw. die vorher gebohrten Löcher werden auf der
anderen Seite der Maschine gestopft. Dieses Spiel wiederholt sich, bis die ganze
Bürste in konzentrischen Reihen gebohrt bzw. gestopft ist. Die Form der Löcher-
bzw. Borstenreihen richtet sich, wie hieraus ersichtlich, nach der Form der Schablone
33, während die Teilung abhängig ist von der Teilung der Zahnstange 51 und dem Übersetzungsverhältnis
der die Bewegung übertragenden Glieder. Durch Auswechslung der Zahnstange 51 bzw.
durch gegenseitige Verstellung der die Bewegung übertragenden Hebel läßt sich daher
die Teilung der Bürste verändern. Es ist aber auch möglich, mit ein und derselben
Schablone 33 verschieden große Bürsten derselben Form herzustellen, da je nach der
Anfangseinstellung mit der ersten, zweiten oder dritten Reihe von außen begonnen
werden kann und somit also die Größe der Bürsten sich bestimmen läßt. Eine weitere
Folge der besonderen Art der Steuerung und Regelung gemäß der Erfindung ist darin
zu erblicken, daß jedes auf der Trommel 31 befindliche Muster auch mit der gleichen
Reihen- und Lochanzahl beliebig vergrößert oder verkleinert werden kann, ohne daß
es notwendig wäre, etwa eine neue Schablone oder Trommel einzusetzen.