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Maschine zum Aufrauhen von Platten aus nichtmetallischem Werkstoff
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufrauhen von Platten aus nichtmetallischem
. Werkstoff, wie Leder, Kunstleder, Gummi, Kunstgummi u. dgl.
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Es ist bekannt, Platten der obengenannten Art in besonderen Vorrichtungen
aufzurauhen, um die Klebefähigkeit dieser Platten zu erhöhen. Das Aufrauhen wurde
bisher durch besondere Stempel, messerartige Werkzeuge u. dgl. vorgenommen, mit
denen schmale Riefen in die Platten geschlagen oder gepreßt wurden, um so eine Vergrößerung
der Oberfläche, d. h. eine Aufrauhung zu bewirken. Durch diesen Vorgang erfolgt
zwar eine Aufrauhung, gleichzeitig wird aber der Werkstoff einer verhältnismäßig
starken Stauch- und Druckbeanspruchung unterworfen, derart, daß die Poren des Werkstoffes
mehr oder weniger geschlossen werden, d. h. es erfolgt keine Freilegung der zumeist
faserigen Struktur des Werkstoffes.
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Es ist bei einer Maschine zum Aufrauhen von Schuhsohlen bekanntgeworden,
eine sägeblattförmige Ziehklinge zu verwenden, unter welcher die aufzurauhende Platte
hinweggezogen wird. Die Aufrauhung -erfolgt in Richtung der Längsausdehnung
des Werkstückes und in Richtung des Durchganges des Werkstückes durch die Maschine.
Bei einer Aufrauhung durch ein derartiges Werkzeug mit der öben beschriebenen Bewegung
wird die Oberfläche der Werkstoffplatte nur von den Spitzen der Sägezähne geritzt.
Der Abstand der eingeschnittenen Riefen ist daher abhängig von dem Abstand der einzelnen
Zahnspitzen. In diesem Abstand kann niemals eine Änderung eintreten unter der Voraussetzung,
daß dasselbe Werkzeug benutzt wird, gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit die
Platte durch die Maschine läuft.
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Es ist aber nun wesentlich, daß die Aufrauhungen entsprechend den
verschiedenen Werkstoffen auch verschiedene Formen und verscliiedene Eigenarten
haben. Außerdem muß unbedingt die ganze Fläche von der Aufrauhung erfaßt werden,
um eine einwandfreie Klebeleistung zu erzielen. Durch Maschinen der oben beschriebenen
Art konnte dies bisher nicht erreicht werden.
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Es ist ferner bekannt; zum Aufrauhen von
Gummi oder
gummihaltigen Werkstoffen eine Sclileifsclieibe zu benutzen. Diese Art der Aufrauhung
hat den Nachteil. daß die Poren des Werkstoffes zugeschmiert werden und die Aufnahmefähigkeit
für Klebstoffe herabge->etzt wird. Eine Auflockerung der Oberfläche kann auf diese
Weise niemals erfolgen.
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Der Zweck der Erfindung ist, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher
die Oberfläche der Platte aufgerissen wird, so daß die Poren vollkommen frei liegen
und der Klebstoff in die engen Zwischenräume zwischen den Fasern eindringen kann.
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Dieser Zweck wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß ein sägeblattähuliches
Aufrauhwerkzeug verwendet wird, welches in dein 1Maschinenrabinen als Pendel quer
zur Vorschubrichtung schwingend aufgehängt ist. Die Zähne des Aufrauhwerkzeuges
reißen die Oberfläche der Platte auf, und Versuche haben gezeigt, daß derartig bearbeitete
Platten eine wesentlich größere Klebefähigkeit besitzen als die Platten, welche
mit den bisher bekannten Aufrauhwerkzeugen bearbeitet wurden.
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Die quer zur Vorschubrichtung pendelnde Aufhängung des Aufrauh-,verkzeuges
ist nun ein wesentliches 'Merkmal der Erfindung. Das Werkzeug ist leicht lösbar
und auswechselbar in einem besonderen schwingbar gelagerten Rahmen untergebracht.
Dieser Rahmen ist von vorzugsweise rechteckiger Gestalt und an seinen vier Ecken
federnd im Maschinengestell aufgehängt. Die hin und her gehende Bewegung des sägeblattähnlichen
Aufrauhwerkzeuges erfolgt durch an den Seitenkanten des Blattrahmens zur Wirkung
kommende Zugmittel. Außerdem wird dein Blatt in der neutralen Lage zwischen den
beiden hin und leer gehenden Zugbewegungen eine auf und ab gehende Bewegung senkrecht
zum Werkstück erteilt. Jeder Zahn führt daher eine kreisförmige bzw. ellipsenförmige
Bewegung aus. Es erfolgt auf diese Weise eine vollkommen einwandfreie Aufrauhung
des Werkstückes, ohne daß die geringste Stauchung oder Pressung des EVerlcstoffgefüges
eintritt. Das Gefüge wird vielmehr so aufgelockert, daß der Klebstoff nicht nur
in den `V,erkstoff eindringt, sondern sogar von dem Werkstoff aufgesaugt wird. Es
ist verständlich, daß dadurch die Klebekraft und die Bindung eine wesentliche Steigerung
erfährt.
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Die beiden Federn an den oberen Ecken des Sägeblattrahinens sitzen
an den Enden scliwenl;barer Hebel. «-elche abwechselnd ausgeschwungen werden, sobald
sich das Blatt in einer der neutralen Lagen zwischen den beiden waagerecht hin und
her gehenden Bewegungen befindet. Diese waagerecht gerichteten und senkrecht auf
das Blatt einwirkenden schlagartigen schnellen Bewegungen vereinigen sich zu der
obenerwähnten kreis- oder ellipsenförmigen Bewegung des Blattes und damit eines
jeden Zahnes.
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Nach der Erfindung erfolgen sowohl die in waagerechter Richtung hin
und her gehenden Bewegungen als auch die senkrecht zur Werkstoffplatte ausgeführten
Bewegungen des Rahmens durch besondere Seilzüge. Diese Seilzüge stehen unter Beeinflussung
eines Steuergliedes. Es können zur Steuerung an sich bekannte Maschinenelemente
verwendet werden, besonders vorteilhaft ist jedoch, als Steuerglied einen Kegelstumpf
zu benutzen, der zur Beeinflussung der Seilzüge Nokken trägt und der auf seiner
Längswelle verschiebbar angeordnet ist. Die Nocken sind auf dem Kegelstumpf so verteilt,
daß die Seilzüge den Rahmen in der oben beschriebenen Weise bewegen, so daß sich
eine sogenannte Tanzbewegung ergibt, wodurch die Spitze des Schneidwerkzeuges eine
ellipsenförmige Bewegung (Schnitt) zum Werkstoff ausführt. Durch die Längsverschiebbarkeit
des Kegelstumpfes ist es in leichter und einfacher Weise möglich, den Nockenhub
und damit den Zughub der einzelnen Seilzüge zu verändern. Diese Maßnahme ist notwendig,
um die Maschine, entsprechend den verschiedenen Werkstoffen, die bearbeitet werden
sollen, einzustellen und um z. B. die Tiefenwirkung der Aufrauhung zu regeln.
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Es können mehrere Rahmen mit je einem oder auch mehreren Aufrauhblättern
hintereinander in der Maschine angeordnet werden. Es ist z. B. auch möglich, die
Aufrauhblätter in gewissen spitzen Winkeln zueinander anzuordnen, um eine Überschneidung
der einzelnen Aufrauhungen zu bewirken.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise und schematisch
dargestellt, und zwar zeigt: Fig. i eine Vorderansicht der Maschine; Fig.2 ist die
schematische Ansicht des Steuergliedes für die Seilzüge; Fig. 3 ist ein Schnitt
in Linie A-B der Fig. ?.
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Fig. 4. ist ein Schnitt in Linie C-D der Fig. 2 ; Fig. 5 zeigt die
Spannvorrichtung für die Werkstoffplatte zwischen zwei Walzenpaaren unter Verwendung
einer zusätzlichen unterlialb des Aufrauhblattes befindlichen Gegendruckwalze: Fig.
6 zeigt eine einfache Ausführungsform der Vorrichtung, wie sie für gewisse Zwecke
ebenfalls genügt.
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Mit i ist der 1Iaschinenrahinen bezeichnet, in welchem der Aufrauhblattrahmen
2 federnd aufgehängt ist. Das Aufrauhblatt 3 ist auswechselbar in dem Ralinien 2
in geeigneter Weise befestigt. Unterhalb des Aufrauliblattes befindet
sich
der Führungstisch 4 für die. aufzurauhende Werkstoffplatte. Der Rahmen 2 ist an
seinen beiden oberen Ecken an den Federn 5 und 6 und an seinen beiden unteren Ecken
an den Federn 7 und 8 aufgehängt. Die Federn 7 und 8 sind an Stellschrauben 9 und
io befestigt, welche in, ortsfesten Lagern des Maschinenrahmens i angeordnet sind,
um die Spannung der Federn 7 und 8 zu regeln. Eine ähnliche Vorrichtung kann auch
bei den Federn 5 und 6 getroffen werden. Die Federn 5 und 6 sind außerdem an schwingbaren
Hebeln i i und 12 festgelegt, die bei 13 und 14 am Maschinengestell gelagert sind.
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An der einen Seite des Aufrauhblattrahmens 2 greift der Seilzug 15
bei 17 an, während an der anderen Seite des Rahmens bei 18 der Seilzug 16 befestigt
ist. Der Seilzug 15 läuft über Führungsrollen i9, 2o und 21 bis zu einer geeigneten
Stelle des Maschinenrahmens, wo das Ende des Seilzuges festgelegt ist. Der Seilzug
16 benutzt für die gleiche Führung die Seilrollen 2o, 21 und 22 und ist ebenfalls
mit seinem Ende an einer geeigneten Stelle befestigt. Bei 23 ist der Seilzug 24
an dem Hebel ii befestigt und läuft über eine Führungsrolle 25 bis zu einer Befestigungsstelle
am Maschinenrahmen. An den Hebel 12 greift bei 26 der Seilzug 28 an und läuft über
eine entsprechende Führungsrolle 27 ebenfalls zu einer Befestigungsstelle am Maschinenrahmen.
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Zwischen den Befestigungsstellen der oben beschriebenen vier Seilzüge
befindet sich die in den Fig. 2 bis 4 veranschaulichte Steuervorrichtung. Diese
besteht, wie schematisch dargestellt, aus einem kegelstumpfförmigen Körper 29, der
drehbar auf einer Welle bzw, mit dieser Welle drehbar angeordnet ist. Auf dem Konus
29 sitzen Steuernocken 30 und 31. Diese sind, wie die Zeichnung zeigt, um
90° zueinander versetzt. Die Seilzüge i5, 16 und 24, 28 sind so geführt, daß sie
bei der Drehung des Steuergliedes 29 in den Wirkungsbereich der Nocken
30 und 31 kommen.
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Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Angenommen, das Steuerglied 29 wird fortlaufend gedreht, dann drückt der Nocken
3o derart gegen den Seilzug 15, daß der Aufrauhblattrahmen 2 mit Bezug auf die Fig.
i nach rechts bewegt wird. Dadurch werden die Federn 5 und 8 gespannt und die Federn
6 und 7 entlastet. Es erfolgt somit nicht nur eine geradlinige nach rechts gerichtete
waagerechte Bewegung des Aufrauhblattes 3, sondern auch eine etwas nach abwärts
gerichtete Bewegung. Am Ende dieses Steuerhubes kommt nun der Nocken 3 i zur Wirkunz
auf den Seilzug 24 und schwingt den Hebel i i mit der Feder 5. so weit aus, daß
die nach abwärts gerichtete Bewegung des Aufrauhblattes unterstützt wird, d. h.
das Sägeblatt kommt nun mit der aüfzurauhenden Werkstoffplatte in Eingriff und bewirkt
eine Aufrauhung in der einen Richtung. Die Gegenfedern ziehen nach diesem Arbeitshub
den Aufrauhblattrahmen wieder in ihre neutrale Lage zurück, und das Spiel beginnt
von neuem in der umgekehrten Richtung.
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Die Zeichnung läßt deutlich erkennen, daß auf diese Weise eine kreisförmige
Schwingbewegung des Aufrauhblattes bewirkt wird, wobei durch die Federanordnung
in dem gesamten System eine solche Nachgiebigkeit gegeben ist, daß sich die Aufrauhung
dem jeweiligen Werkstoff anpaßt. Durch die Einstellung der Federspannung kann diese
Anpassung nun noch wahlweise korrigiert werden. Es ist außerdem noch möglich, die
Drehpunkte 13 und 14 der beiden Hebel i i und 12 wahlweise so zu verlegen, daß die
wirksamen Hebelarme verkürzt oder verlängert werden, um die Schnitttiefe bzw. die
Schnittstärke, mit welcher das Aufrauhblatt den Werkstoff angreift, einzustellen.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß der Rahmen :2 durch die Seilzüge 15 und 16
sich in Richtung der Pfeile P bewegt, während die Hebel i i und 1 2 Schwingbewegungen
in Richtung der Pfeile PI ausführen. Durch die axiale Einstellung des Steuergliedes
29 in Richtung des Pfeiles P= erfolgt eine Verlagerung der Seilzughübe und damit
eine genaue Einstellung des Hubes des Rahmens :2 sowohl in senkrechter als auch
in waagerechter Richtung.
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In der Fig. 5 ist schematisch die Vorrichtung beschrieben, um den
über den Werktisch 4 laufenden Werkstoff 36 in besonderer Weise zu spannen. Das
Zugwalzenpaar ist mit 34 und 35 bezeichnet. Zwischen diesen beiden Walzen wird die
Werkstoffplatte 36 hindurchgezogen unter Verwendung der beiden Leitwalzen 32 und
33. Zwischen diesen beiden Walzenpaaren befindet sich nun eine etwas höher liegende
Walze 37, die als Gegendruckunterlage für das auf die Werkstoffplatte 36 zur Wirkung
kommende Aufrauhblatt 3 dient. Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß auf diese Weise
an der Stelle, wo die Werkstoffplatte aufgerauht wird, eine besondere Spannung der
Platte erfolgt, urn die obenerwähnten Nachteile zu vermeiden. Diese Spannung der
Werkstoffplatte über die Walze 37 hinweg hat noch den besonderen Vorteil, daß durch
die Biegung der Platte ein gewisses Öffnen der Poren des Werkstoffes bewirkt und
damit die Aufrauharbeit erleichtert wird. Die Fig. 5 läßt weiter erkennen, daß das
Aufrauhen der Platte ohne jede Stauch- oder Druckbeanspruchung erfolgt, im Gegenteil
wird der Werkstoff an dieser Stelle sogar
etwas auseinandergezogen,
d. h. einer Zugbeanspruchung unterworfen, die sich für die Aufrauhung und die dadurch
bedingte Aufnahmefähigkeit für Klebstoff besonders günstig auswirkt.
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In der Fig. 6 ist eine etwas einfachere Ausführungsform dargestellt,
die für gewisse Zwecke ebenfalls genügt. Der Aufbau dieser Ausführungsform ist billiger,
so daß sich diese Maschine z. B. für kleinere Betriebe eignet. Der Hauptgedanke
der oben beschriebenen Erfindung ist auch bei dieser Ausführungsform verwirklicht,
- nämlich die pendelnde Aufhängung des Aufrauhblattes. Die Aufhängung erfolgt durch
ein Lenkerpaar, welches zur Oberfläche der zu bearbeitenden Platte eingestellt «-erden
kann, um den verschiedenen Plattenstärken Rechnung zu tragen.
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Mit 38 ist der -Maschinenrahmen bezeichnet, in welchem Walzenpaare
39, 40 gelagert sind, tun in an sich bekannter Weise die zu bearbeitende Platte
durch die Vorrichtung zu führen. Vorzugsweise wird von jedem Transportwalzenpaar
eine Walze angetrieben. Das Aufrauhwerkzeug 41 ist sägeblattähnlich und an den Lenkern
4a pendelnd im Rahmen 38 aufgehängt. Die Stangen, an denen die Lenker sitzen, sind
in Richtung des Doppelpfeiles P verstellbar angeordnet. Das Aufrauhblatt besitzt
einen durch den Rahmen nach außen ragenden Fortsatz 44, der mit der Stange eines
F_xzenterringes 43 verbunden ist. Der Exzenterring lagert auf dem Exzenter, der
auf einer Antriebswelle sitzt. Bei der Drehung des Exzenters wird das Aufrauliblatt
in Richtung des Doppelpfeiles P1 hin und her bewegt und reißt, wie oben beschrieben,
die Oberfläche der zu bearbeitenden Platte auf. Es entstehen auch bei dieser Ausführung
auf diese Weise dicht nebeneinanderliegende Sägeschnitte in der Platte, ohne daß
bei diesem Aufraulivorgang eine Stauchung oder Druckbeanspruchung des Werkstoffes
erfolgt.