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Maschine zum Prägen und Ausstanzen von Keksen Die Erfindung betrifft
eine Maschine zum Prägen und Ausstanzen von Keksen mit kraftschlüssiger Verbindung
im Antrieb der Prägewerkzeuge und mit einem Auslösemittel für die letzteren nach
Patent 589 685.
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Die Erfindung besteht darin, daß der im Hauptpatent vorgesehene Kniehebelantrieb
formschlüssig durchgebildet ist. Hierbei werden die Kniehebel z. B. durch eine von
der Hauptwelle der Maschine angetriebene und zwangsläufig hin und her gedrehte Exzenterdoppelkurbel
gestreckt und geknickt. Vorzugsweise wird die Exzenterdoppelkurbel von einem an
einer Schwingwelle angeordneten Schwingarm bewegt, der in besonderer Weise durch
eine von der Kurbelwelle der Maschine angetriebene Pleuelstange angetrieben wird,
um während des Stanzens die weitere Abwärtsbewegung des Prägewerks auszuschalten.
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Um das Prägewerk dauernd ausschalten zu können, kann der Formschluß
unterbrochen und der Schwingarm in unwirksamer Lage festgelegt werden.
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Der formschlüssige Antrieb der Kniehebel vermindert die mit der im
Hauptpatent beschriebenen Ausführung verbundenen Erschütterungen, Geräusche und
auch den Verschleiß. Die Einrichtung gemäß der Erfindung fällt außerdem leichter
als die vorerwähnte aus und stellt sich in Anschaffung und Betrieb billiger.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer- Maschine nach
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Ansicht des Stanz- und Prägewerks
in der Durchlaufrichtung des Teigbandes, Abb.2 eine Aufsicht auf das Querhaupt mit
den einzelnen Verstelleinrichtungen, Abb. g einen senkrechten Schnitt durch die
Kniehebelaufhängung in größerem Maßstabe nach Linie 4-4 (Abb. 2), Abb. 4 einen senkrechten
Schnitt durch die Exzenterdoppelkurbel in größerem Maßstabe nach Linie 5-5 (Abb.
2), Abb. 5 eine Seitenansicht des Schubstangenantriebs für die Exzenterdoppelkurbel,
Abb.6 einen waagerechten Schnitt durch einen Antriebszapfen des Querhauptes mit
angeschraubtem Lagerarm für die hin und her geschwenkte Antriebswelle und Feststellvorrichtung
für Dauerausschaltung des Prägewerks, Abb. 7 einen senkrechten ähnlichen Schnitt
wie
nach Abb.6 mit Darstellung des Lagerexzenters für Höhenverstellung des Querhauptes,
Abb. 8 einen senkrechten Schnitt durch das Querhaupt in größerem Maßstabe in Streckstellung
der Kniehebel, _ Abb.9 den gleichen Schnitt wie Abb.8, jedoch in Knickstellung der
Kniehebel, Abb. 9a eine Ansicht der Exzenterdoppelkurbel sowie Abb. io, ii und z2
schematische Darstellungen einzelner Arbeitsstellungen des Prägewerksantriebs mit
Bewegungsrichtungsangaben für Druckstücke und Stanzmesser sowie mit den dazugehörigen
Schubstangen- und Hebellagen.
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De'r allgemeine Aufbau der Maschine (vgl. Abb. i) entspricht der im
Hauptpatent ausführlich beschriebenen Anordnung. Es ist demnach ein von der unterliegenden
Hauptwelle 7 1 durch Schubstangen 63 mit Kopflagern 65 auf und nieder bewegtes Querhaupt
35 mit daran befestigten Stanzmessersätzen 5,9
vorhanden, an dem .eine Abstreiferplatte
17 aufgehängt ist, die wiederum den innerhalb des Messerkopfes 9 senkrecht geführten,
mit Stempeln versehenen Prägekopf 15 unter Zwischenschaltung von Federn 25 trägt.
Der Prägekopf 15 wird bei der Abwärtsbewegung des Querhauptes 35 von zwei Kniehebelpaaren
129, 131 unter Vermittlung von Druckstücken 121 bzw. 2o5 gegen den Druck der Federn
25 so lange niedergehalten, bis mach erfolgter Prägung, aber vor Beginn des Stanzens
zwecks Abreißens der Stempel von der Teigschicht die Kniehebel 129, 131 eingeknickt
werden, so -daß die Federn 25 den Prägekopf 15 schnell anheben können.
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Die Knie 135 der Kniehebel sind auch hier mittels Lenker 155 an einer
im Querhaupt 35 gelagerten Doppelkurbel, die im vorliegenden Fall aus zwei an einer
Scheibe 159 sitzenden, um i8o° versetzten Exzentern 157 besteht, angelenkt (Abb.9a).
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Die Aufhängezapfen 133 der Kniehebel sind auch hier exzentrisch innerhalb
des Querhauptes 35 gelagert, so daß sie zur Anpassung an verschiedene Teigdicken
und Eindrucktiefen durch ein mittels Handrades 149 zu betätigendes feststellbares
Getriebe 145, 143, 141 gemeinsam höher oder tiefer gestellt werden können (vgl.
Abb. 1, z, 3).
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Eine weitere Reglungsmöglichkeit der Höhenlage des gesamten Stanz-
und Prägewerks ist gegeben durch die Lagerung der seitlichen Antriebszapfen 95 des
Querhauptes 35 in drehbaren Exzenterhülsen 93, die wiederum in den Schubstangenköpfen
65 gelagert sind. Zur gleichmäßigen Drehung beider Exzenterhülsen 93 ist ebenfalls
ein am Querhaupt gelagertes, durch Handrad i 15 zu bewegendes und auch feststellbares
Getriebe 113, 107,105, 103, ioi, 99 vorgesehen (vgl. Abb.2, 5, 7). Bei beiden Verstellvorrichtungen
lassen sich beide Getriebeseiten voneinander entkuppeln, so daß man Höhenunterschiede
zwischen beiden Druckstücken 121 bzw. beiden Querhauptseiten ausgleichen kann.
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Zusätzlich erfährt das gesamte Stanz- und Prägewerk wie bei der Ausführung
gemäß dem Hauptpatent noch eine waagerechte Hinundherbewegung, so daß das Prägen
und Stanzen während der stetigen Vorwärtsbewegung des Teigbandes vor sich gehen
kann.
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Der wesentliche Unterschied der Ausführung gemäß der vorliegenden
Erfindung gegenüber einer Maschine nach dem Hauptpatent besteht in dem Antrieb der
Exzenterdoppelkurbel 157, 159, die hier nicht nur kraftschlüssig, sondern
durch ein formschlüssiges Getriebe erfolgt. Die Doppelkurbel 157 sitzt fest auf
einer Welle 165, die in mit Futtern 167 und 169 ausgestatteten Lagern des uerhauptes
(Abb.4) läuft. Auf einem Ende- der Welle 165 sitzt eine Mutter 171, die sich gegen
einen Flansch am Futter 169 legt, während am anderen Ende der Welle ein Kegelrad
173 aufgekeilt ist, das mit einem Kegelrad 175 einer am Querhaupt gelagerten Längswelle
177 kämmt (Abb. 1, 2, 4). Das äußere Wellenende ist in einem an dem hinteren Antriebszapfen
95 des Querhauptes mittels Schrauben 185 befestigten waagerechten Lagerarm 181 gelagert
(Abb. z, 5, 6).
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Fest am hinteren Stirnende der Kegelradwelle 177 sitzt .ein Kulissenhebel
187, in dessen Kulisse 189 ein am Außenende des Kulissenhebels 181 durch Lasche
193 angelenkter Stein igi gleiten kann. Am Stein igi greift außerdem eine Schubstange
197 an, deren. unteres Ende an einem Kurbelzapfen i99 einer Kurbelscheibe toi der
Hauptwelle 71 an der Hinterseite der Maschine angelenkt ist.
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Bei Drehung der Kurbelscheibe toi schwenkt also die Schubstange 197
unter Vermittlung des Steines igi des Kulissenhebels 187 die Kegelradwelle 177 und
damit auch die Exzenterdoppelkurbel 157 hin und her, so daß die Kniehebel 129, 131
abwechselnd geknickt und gestreckt werden.
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Die Wirkungsweise ist im einzelnen leichter aus den Abb. io, ii und
12 verständlich. Die Linie 203 sei für die Betrachtung die Oberfläche der Teigschicht.
Es soll ferner angenommen werden, daß das Druckstück 2o5 einenPrägestempel selbst
darstellt. Das dazugehörige Messer 207 ist der Übersichtlichkeit halber daneben
gezeichnet. Kurz vor dem Aufsetzen des Prägestempels auf die Teigschicht befinden
sich Exzenterdoppelkurbel 157, Kulissenarm 187, Lasche 193, Prägekurbelzapfen i99
und die Messerkurbelzapfen 69
in den in Abb. io dargestellten Lagen.
Der Prägekurbelzapfen igg beginnt gerade den seitlichen Bogenteil zu durchlaufen,
wobei der Schubstange 197 die größte Hubgeschwindigkeit erteilt wird. Der Stein
igi im Kulissenhebel i87 nähert sich dabei der Lage seines kürzesten wirksamen Radius.
Bei weiterer Drehung der Teile in die in Abb. i i dargestellte Lage wird die Hubgeschwindigkeit
der Schubstange 197 zweiter größer und der wirksame Radius des Kulissenhebels 187
kleiner. Der wirksame Radius des Prägekurbelzapfens igg beträgt dabei einVielfaches
des wirksamen Radius des Steines igi, so daß während einer kurzen Zeitspanne von
der Welle 177 und daher der Doppelkurbel ein verhältnismäßig gro-13er Schwenkwinkel
durchlaufen wird. Wenn sich die Teile in ihren in Abb. i i dargestellten Lagen befinden,
hat der Prägestempel die unterste Grenze seiner Bewegung erreicht und berührt die
Teigschicht. Hierauf erhalten die Exzenter, wie beschrieben, ihre schnellste Schwenkbewegung,
um die Kniehebel 129, 131 schnell einzuknicken. Die von unten auf das Prägewerk
15 einwirkenden Federn heben dann den Prägekopf schnell an und dabei von der Teigschicht
ab. Während dieser Bewegung setzen Prägekttrbelzapfen igg und Stein igi ihren Lauf
in die Lage nach Abb. 12 fort. Wie ersichtlich, hat sich dabei der Stein im Kulissenhebel
187 nach außen in die. Lage mit längstem Radius bewegt. Das Ouerhaupt 35 setzt ebenfalls
seine Abwärtsbewegung fort, so daß die Messer die geprägten Kekse aus der Teigschicht
ausstanzen. Die Exzenterdoppelkurbel 157 wird dann bei weiterer Drehung der Hauptwelle
zurückgeschwenkt, um die Kniehebel wieder in ihre gestreckte Ausgangslage für die
nächste Arbeitsfolge zu bringen.
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Der Prägestempel muß die Teiglage bereits verlassen haben, bevor das
Messer sich auf die Teigschicht aufsetzt, um beim Anheben des von dem Messer umschlossenen
Prägestempels ein Festsaugen zu vermeiden. Bei der Aufwärtsbewegung des Prägestempels
hält das Messer die Teigschicht zurück und streift sie dadurch von dem Prägewerkzeug
ab. Schließlich wird das Messer über die Unterkante des Prägewerkzeugs hinaus hochgezogen,
so daß dann der Prägestempel das Abstreifen des ausgestanzten Kekses von dem Messerbesorgt.
DieAbstreiferplatte17befreit das Messer von dem den ausgestanzten Keks umgebenden
Randabfall.
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Wenn der Prägekopf 15 seinen höchsten Prägedruck ausübt, sind die
Kniehebel annähernd gestreckt und nehmen deshalb den Hauptteil dieses Druckes auf.
Die waagerechten, durch die Lenker 155 auf die Exzenterdoppelkurbe1157 wirkenden
Kraftkomponenten sind verhältnismäßig klein, verglichen mit dem Druck auf die Kniehebel.
Die Kurbeln r57, die Kegelräder, der Kulissenhebel 187 und der Prägekurbelzapfen
igg können daher verhältnismäßig leicht ausgeführt sein.
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Um die Prägevorrichtung auszuschalten und nur zu stanzen, kann die
Lasche 193 und die Schubstange 197 leicht abgenommen und der Kulissenhebel
187 so weit hochgeschwenkt werden, bis ein in einem Auge Zog (Abb. 5) des Lagerarms
181 gelagerter Bolzen -gii (Abb. 6) in seinen Schlitz eingeschoben werden kann.
Dieser Bolzen weist zwei Umfangsnuten 213 auf, in die eine unter Federwirkung stehende
Kugel 215 eingreifen kann, so daß er in beiden Stellungen festliegt. In der Ausschaltstellung
tritt also das Bolzenende in die Kulisse 189 des Kulissenhebels 187 ein und hält
ihn in seiner unwirksamen Lage fest.
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Wenn die Maschine nur Stanzarbeit leisten soll, kann auch das Prägewerk:
ausgebaut werden.
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Die Maschine kann natürlich auch zum Ausstanzen anderer plattenförmiger
Werkstücke verwendet werden.