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Vorrichtung, die nach Belieben die Druckkraft eines angetriebenen
Zwischenstempels auf einen Arbeitsstempel überträgt Die Erfindung bezieht sich allgemein
auf Vorrichtungen für die Cbertragung von Kraft von einem umlaufenden Exzenter auf
einen 'hin und her gehenden Maschinenteil und im besonderen auf Verbesserungen an
Mechanismen zur Steuerung der Hinundherbeivegung von bewegten Teilen, beispielsweise
des Stempels für eine Preß,##-erkzeugmasc-h:ne.
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Zur Zeit bestehen zwei Grundklassen von Mechanismen für die Cbertragung
von Kraft von einem sich drehenden Exzenter auf einen hin und her gehenden Stempel
hauptsächlich für Werkzeugmaschinen, wie Lochpressen od.dgl. Die ältere Klasse dieser
Apparate umfaßt die Typen, bei denen ein Keil oder e;n Abstandsstück Verwendung
findet und Abänderungen derselben. Hierbei kann ein Abstandsmitt#el zwischen einen
sich drehenden Exz#enter und den Stempel einer Lochpresse eingesetzt werden, um
den Stempel infolge der Kurbelwirkung des umlaufmiden Exzenters abm-ärts zu treiben.
Die zweite Klasse dieser Apparate, die allgemein als nur in einer Drehrichtung wirksame
Klauenkupplungen bekannt sind, bestehen in einem vom Schwungrad getragenen gezahnten.
Körper, der mit einem passend gezahnten, auf der Kurbelwelle aufgekeilten, aber
längsverschiebbaren Gegenkörpcr in Eingriff kommen kann. Eine Anzahl von Nocken,
die mit ,der Kurbelwelle verbunden sind, sichern durch den Antrieb die wechselnde
Folge des Kuppelns und Entkuppelns der gezahnten Körper. Obwohl diese zweite Klasse
der Apparate verwickelter aufgebaut und teurer in Herstellung und Wartung ist als
die Einsatzkeilapparatü, hat sie die erste Klasse stark verdrängt, weil sie mit
größerer Sicherheit, schnellerer Wirkung und daraus folgender höherer Maschinengesch"vindigkeit
arbeitet.
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Weil die Erfindung die Apparate der ersten, älteren Klasse betrifft,
sollen im folgenden die verschiedenen Gestaltungen der beiden Klassenkurz
behandelt
werden, ebenso auch die Vorteile der Erfindung gegenüber den früheren Konstruktionen
der ersten und zweiten Klasse. Es wird sich dann zeigen, daß die Erfindung viele
der Vorteile des Klauenkupplungstyps besitzt und demnoch den einfachen Aufbau und
die Billigkeit des Einsatzkeilapparates beibehalten konnte.
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Betra:chtet man zunächst den Originaleinsatzkeiltyp und später Abänderungen
desselben, so ist es dem Fachmann einleuchtend, daß die früher-en Ausführungsformen
dieser Anordnung nur eine geringe Maschinengeschwindigkeit zuließen, ebenso wie
auf Seiten der Bedienungsperson eine beträchtliche Geschicklichkeit erforderlich
war, um den Keil bei der richtigen Stellung des Exzenters einzusetzen. Ferner wird
die Bedienung durch den für die Beobachtung und das Einsetzen des Keiles not,-wendigen
offenen Mechanismus genötigt, jederzeit außerordentlich wÜhsam zu sein, um Unfälle
während des Betriebes zu vermeiden. Bei den zur Zeit geltenden Sicherheitsvorschriften
würden diese früheren Vorrichtungen als unzulässig gelten.
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Bei den späterenAusführungsformenderApparate dieses Typs waren.
die erwähnten Nachteile teilweise dadurch a-u5rges(##lt,et worden, daß man federnde
Mittel verwendete, um den Keil oder das Abstandsstück einzulenken, so daß die Bedienung
lediglich diese federnden Mittel zu beeinflussen hatte. So wurde es möglic#h, die
Maschinengeschwindigkeit etwas zu vergrößern und den Mechanismus teilweise durch
ein Gehäuse abzudecken. Noch später verwendet-en verbesserte Formen dieses Apparates
einen hin und her gehend-en sogenannten Zwischenstempel, der sich im Takt des Exzenters
der Kurbelwelle u » nd gegenüber -einem Arbeitsstempel bewegte, der inTätigkeit
trat, wienndasAbstandsstück oder der Keil zwischen den Arbeitsstemp-el und den Zwischenstempel
eingesetzt wurde. Bei diesen späteren Formen war es möglich, den Mechanismus vollständig
einzuschließen, indem man einen Schaltknopf am Gehäuse vorsah, der die Keilbewegung
steuerte. Indessen haben alle hier beschriebenen Vorrichtungen insofern Mängel,
als die Aufeinanderfolge der notwendigen Bewegungen der Einzelteile und die B.--greüzungen
der Eingriffgeschwindigkeit dieser Teile die minutlichen Umdrehungen des Exzenters
auf einem verhältnismäßig kleinen Grad hält. Dieser Faktor zusammen mit der Möglichkeit
nur eines Kupplungsvorganges je Umdrehung verringert die Leistungsfähigkeit
der Maschine und hindert schnelle PreBhübe zur Erzeugung eines hohenErtrages. SolcheBegrenzungen
in der Geschwindigkeit der Werkzeugmaschine bedurf ten andererseits der Verwendung
eines schwereren Schwungrades, um die gleiche Preßleistung zu erzielen. Dies erhöhte
wiederum den Zeitbedarf der Werkzeugmaschine im Gegensatz zu den heutigen gut geplanten
Bedürfnissen. Zusätzlich störte die langsame Wirkungsweise der Maschine die Bedienung,
da man nie sicher war, ,ob der Mechanismus im erwarteten Moment nicht Fehler machte,
was häufig zu Ausschußleistungen führte. Dies wurde noch durch die außerordentliche
Abnutzung der Vorrichtung erschwert, die den Betrieb zu Zeiten geradezu gefährli(#h
machte. Besonders der Keil oder das Abstandsstück war durch ungenügenden Eingriff
mit den entsprechenden Stempeln übermäßiger Abnutzung ausgesetzt. Um diese zu vermindern,
waren exakte Passungen und genaueste Bearbeitung des Einsatzkeiles oder -abstan,dsstüqkes
und der ineinandergreifenden Teile des Apparates -erforderlich. Die genauen Passungen
machten andererseits die Bearbeitung, die Montage und das Einpassen der Teile schwierig
und erhöhten somit die Kosten.
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Auf Grund der erwähnt-en Schwierigkeiten und Nachteile in bezug auf
den wirksamen Mechanismus hat die sichere und besser genügende Klauenkupplung diese
alten Einrichtungen weit verdrängt. Indessen hat auch die Klauenkupplung, -nie wohl
alle Mechanismen, zahlreiche Nachteile, die im f#olgenden besprochen werden sollen.
Vom Kostenstandpunkt aus ist die Menge der sauber zu be-
arbeitenden Teilt
der Kupplung und der Reibungsbremse teurer als die alte Einrichtung. Zusätzlich
ist bei vielen Einrichtungen, da die Kupplung vorteilhaft in der Nähe des Schwungrades
angeordnet wird, eine Anzahl von Schalthebeln notwendig, um die Kraft der Bedienungsperson
auf den Steuermechanismus der Kupplung übertragen zu können. Da die heutigen Massenproduktionsteqhniken
erfordern, daß die Einzelteile einer Vorrichtung rechnungsmäßig nur eine geringe
Rolle spielen dürfen, bringt demgegenüber die Anbringung besonderer Elemente der
Klauenkupplung, der Reibungsbremse und der Steuerhebelanlage mit i ' hrer
für den Betrieb notwendigen genauen Anpassung an die Maschine zusätzliche Herstellungskosten
mit sich, wenn man diese Einrichtung mit der früheren in sich geschlossenen vergleicht.
Die zusätzlichen Steuerhebel und sonstigen Teile für die Klauenkupplung verlangen
auch ein häufiges Nachstellen, während ferner die Bedienung der Kupplung längere
Zeit erfordert, so daß auch der PDeßvorgang selbst verlängert wird. Ein weiterer
Nachteil einer Mehrzahl von Steuerungsmitteln ergibt sich aus dem erhöhten Kraftbedarf
der Bedienungsp-erson, den sie benötigt, um die Reib-widerstände in den verschiedenen
Verbindungen und Gelenken zu überwinden. In manchen Fällen, insbesondere bei der
Beschäftigung h-eibli(#hcr Arbeitskräfte, müssen besondere Mechanismen benutzt werden,
um die erforderlichem zusätzlichen Kräfte aufzubringen. Ein weiterer Nachteil der
Klauenkupplung besteht in dem Geräusch, das entsteht, wenn die gezahnten Kupplungsteile
mit hoher Geschwindigkeit in Eingriff kommen.
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Um die Nachteile der Einsatzkeil- oder Abstandsstückvorrichtung, die
eingangs behandelt wurden, in der Weise zu vermeiden, daß ihre zahlreichen Vorteile
gegenüber dem Klauenkupplungstyp voll zur Wirkung kommen können, wurde der verbesserte
Steuermechanismus erfunden, der hier dargestellt und beschrieben werden soll. Da
dieser Mechanismus sich besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer Endradlochpresse
verwenden läßt,
soll die Erfindung an Hand einer solchen Presse
erläutert werden. Indessen ist es offensichtlich, daß die erfindungsgemäßen Einrichtungen
leicht so abgewandelt werden können, um au-ch anderen gleichen Anwendungszwecken
zu dienen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Bei dem Typ der Endradlochpresse sind dieheute gebräuchliche
Klauenk-uppInng und das Schwungrad am hinteren Ende der Maschine vorgesehen und
treiben eine lange Kurbelwelle, die den am Vorderende der Maschine angeordneten
Stempel betätigt. Dies erhöht die mechanischen Schwierigkeiten, weil für die Cbertragung
der gleichen Kraft über eine große Strecke und wegen der notwendigen Torsionsfestigkeit
eine viel schwerere Kurbelwelle erforderlich ist. Dies wiederum vergrößert die Stoßbelastungen,
die beim Einrünken der Kupplung auftreten, weil die Kurbelwelle 'hierbei augenblicklich
beschleunigt wird und die schwerere Kurbelwelle ihrerseits die Eingriffsbelastun--
der Kupplung vergrößert. Die Reibungskraft, welche nach dem Ausrü,ck-en der Kupplung
zum Anhalten der schwereren Kurb-el#&-ell,e nötig ist, ist gleichfalls größer.
So, ergibt sich, daß alle wirksamen Teile einer Presse dieser Art, besonders wenn
sie in Verbindung mit einer Klauenkupplung wirkt, stärker sein müssen, um den größeren
Belastungen, denen sie zu widerstehen haben, gewachsen zu sein.
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Nach dieser Zusammenstellung der Nachteile der bekannten St-euermechanismen
und der mechanisehen Klauenkupplungün, besonders in ihrer Anwendung auf Endradlochpressen,
werden die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung nunoffenbar werden.
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Hauptgegenstand der Erfindung ist ein einfacher und wirtschaftlich
arbeitender Apparat zur Kraftübertragung von ein-er rotierenden Welle auf einen
hin und.hür gehenden Masehinenteil, der zuverlässig in seiner Wirkung sowie stark
und dauerhaft im Gebrauch ist.
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Ein damit in Verbindung stehender Gegenstand der Erfindung ist, einen
geräuschlosen Apparat zu bieten, bei dein das üblich#e Geräusch beim Einrück-cm
der Kupplung ausgeschaltet ist.
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Wieder ein anderer Gegenstand dieser Erfindung besteht in der Schaflung
eines einfachen in sich geschlossenen Apparates, der als Einheit mit der Hauptpresse
verbunden oder von ihr getrennt werden kann.
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Noch ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Erst#ellung eines
Apparates, der leicht zu bedienen ist.
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Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein in sich geschlossener Apparat,
der in der Nähe der Arbeitsfläche der Werkzeugmaschine angeordnet sein kann,-wobei
die sonst üblichen B#edienungshebel entfallen können.
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Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines
geschlossenen, folUrichtig arbeitenden Mechanismus für einen -eine Werkzeug-maschine
steuernden Apparat.
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Ein damit verwandter Gegenstand dieser Erfindung ist ein Steuertnechanismus,
der an sCnell laufenden Werkzeugmaschinen benutzt werden kann.
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Ein gleichfalls verwandt-er Gegenstand der Erfindung ist ein Steu-ermechanismus,
der weniger Raum beansprucht.
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Noch ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines
Steuermechanismus dieser Art, bei dem unter Herabsetzung der Herstellungskosten
der Keil oder das Abstandsstück aus-qschaltet wurde.
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Andere Gegenstände und Vorteile dieser Erfindung werden aus den hier
folgenden Beschreibungen der Zeichnungen ersichtlich werden. Es zeigt Fig. i ein
pürspektivisches Schattenbild einer Endradlochstänzpresse mit einer Ausführungsform
des erfindungsgernäßen Steuermechanismus in betriebsmäßiger Montage, Fig. 2 die
Einzelteile dieser Ausführungsform im auseinandergezogenen Zustand, teilweise im
Schnitt, Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung, teil-,weise geschnitten,
aus der dIe unterste Stellung der ineinandergreifenden. gezahnten Teile des Zwischenstempels
und des Arbeitsstempels -,vährend der Zwischenstellung der Vorrichtung zu ersehen
ist, Fig. 4 eine ähnliche Ansicht der Vorrichtung, je-
doch steht der Zwischenstempel
hier in seiner obersten Zwischenhubstellung; dies ist die Stellung, in der der Arbeitssternpel
bei dieser Ausführungs.-form seinen Preß- oder Stanzhub beginnen kann, Fig.
5 die Schnittansicht eines herausgebrochenen Teils aus der Vorrichtung im
Zustand nach Fig..4 mit dem in die Bohrung am Ende der Führungsnut eingreifenden
Schaltstift, um den Arbeitsstempel in unwirksamer Stellung zu halten, Fig.
6 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, jedoch nach dem Beginn der Tätigkeit
der Vorrichtung, wobei die Einzelteile ihre Anfangsbewegungen vor dem Stanzvorgang
ausführen; der untere Arb-eitsstempel und sein Zylinder hab-en begonnen sich zu
drehen, so daß die Zähiie der Stempel nicht mehr ineinandergreifen, sondern aufeinanderstoßen,
Fig. 7 die Kupplungselemente am unteren Ende des Stanzhubes, wobei die äußersten
Endflächen der Zähne des oberen und des unteren Stempels in vollständiger Deckung
miteinander sind, Fiz-. 8 eine abgeänderte Ausführungsforin der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die gestattet, bereits vor dem Beginn der Tätigkeit die wirksamen Zähne
einander gegenüberzustellen, wobei ferner eine kürzere Bauweise und eine kräftigere
Verzahnung der Stempel erreicht wurde, Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie
9-9 der Fig. 8,
der die Konstruktion der gezahnten Teile dür Stempel
und das Spiel zwischen den Zähnen erkennen läßt Fig. io eine teilweise geschnittene
Ansicht nach der Linie i o- i o in Fig. 8 mit dem Stanz- und dem Zwischenstempel,
dem Schalt- und dem Lochstift und dem mit diesen verbundenen gestrichelt angedeuteten
Balancier, wobei sich die Zähne gerade aus dein ineinandergreifenden Zustand gelöst
haben, Fig. i i eine der Fig. i o ähnliche Ansicht, bei der die Zähne der Stempel
einander gegenüberstehen,
um den Stanzvorgang durchführen zu können,
während der Schaltstift in die Stanznut eingreift; gezeigt ist der Augenblick der
Kupplungstätigkeit, in dem der Exzenter, der Zwischen- und der Arbeitsstempel die
höchste Stelle ihres Aufwärtshubes erreicht haben, Fig. 12 eine den Fig. io und
i i ähnliche Ansieht, jedoch befinden sich die Elemente der Kupplung jetzt am Grunde
des Stanzhubes, während der Schaltstift in die Stanznut eingreift, Fig.
13 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines anderen Ausführungsbeispieles
des neuen Steuermechanismus mit einer abgeänderten Hebevorrichtung, die mit dem
unteren gezahnten Arbeitsstempel verbunden ist, um wahlweise mit dem Zwischenstempel
in Eingriff zu kommen, der den Arbeitsstümp,el nach einem Stanzhub wieder anhebt,
Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie 14-14 in Fig. 13, der die geringere Zahnzahl
der gezahnten Teile dieser abgeänderten Vorrichtung erkennen läßt, Fig. 15 eine
Seitenansicht dieser Vorrichtung aus der Richtung der Pfeile 15 in Fig.
13, welche die Stellung der Zähne der Stempel beim oberen Wechsel des Zwis-chenhuhes
zeigt, Fig. 16 eine der Fig. 15 ähnliche Ansicht, jedoch mit der Stellung der Einzelteile
des Apparates am Grund des Stanzhubes, Fig. 17 eine Draufsicht auf die Vorrichtung
in Richtung der Pfeile 17 in Fig. 13, die sie in der Zwischenstellung zeigt
und den Spielraum für die neue Hebevorrichtung verdeutlicht, Fig. 18 eine teilweise
geschnittene Vorderansicht ähnlich der Fig. 13 und geschnitten nach der Linie
18-18 in Fig. 17, bei welcher der Zwischenstempel einen Teil seines Zwisch#enhubes
zurückgelegt hat, Fig. ig einen teilweisen Schnitt nach der Linie ig-ig in Fig.
17, nachdem der Apparat tätig geworden ist, wobei der untere Arbeitsstempel
sich zu drehen beginnt, die Zähne des Zwischen- und des Arbeitsstempels voneinander
getrennt sind, was durch die Anwendung dieser neuen Hebevorrichtung möglich war,
und der Zwischenstempel sich noch nach oben bewegt und etwa die Stellung gemäß Fig.
18 einnimmt, und Fig. 2o einen teilweisen Schnitt nach der Linie 20-20 in Fig. 17,
der die Stellung der Einzelteile der Kupplung am Grunde des Stanzhubes ähiilich
Fig. 16 zeigt, jedoch mit der Hebe- und Rückholvorrichtung, die das Anheben des
Arbeitsstempels beim Aufwärtshub des Zwischenstempels bewerkstelligt.
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Fig. i zeigt die neue Vorrichtung 20, Wie Sie betriebsfertig an einer
Endradlochpresse 2 1, einer Presse von der allgemeinen bekannten Art, montiert erscheinen
würde. Der St#euerapparat 2o hat die übliche Kupplung ersetzt, während das Steuergestänge
für die Kupplung ausgeschaltet werden konnte, weil der Schaltknopf 45 der neuen
Vorrichtung schnell betätigt werden kann, da er in unmittelbarer Nähe des
ArbeitstischeS 22 vorgesehen ist. Ein weiterer Vergleich der Anordnung der Kupplungseinrichtung
an der bekannten Presse mit der Erfindung zeigt, daß, während der Steuerapparat
20 eine selbständige Zusatzeinrichtung an der Presse 2 1 ist und der Exzenter 44
der Welle 24 nach dem Schwungrad 23 und der Welle 24 vorher an der Presse
21 montiert worden waren, die Kupplung bei der bekannten Ausführungsforrn vor dem
Schwinigrad mit der Presse verbunden werden mußte, und dann erst das Steuergestänge
an die Presse anzupassen war. Es ist auch einleuchtend für den Fachmann, daß bei
der Erfindung die Welle 24 sich dauernd dreht und die Pleuelstange 25 sich
dauernd hin und her bewegt zusammen mit dem Oberstempel 26, so daß lediglich
die Trägheit des Arbeitsstempels 36 zu überwinden ist, wenn der Mechanismus
tätig wird, während bei der hekanntenPresse dieTrägheit der langen Kurbelwelle,
der Pleuelstange und des Kupplungsmechanismus auch von der Kupplung übenvunden werden
mußte.
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Gemäß der Erfindung findet der übliche exzentrische Kurbelzapfen 44
am Ende der Kurbelwelle 24 Verwendung und treibt eine Pleuelstange 25,
die
die Kurbelwelle 24 mit dem erfindungsgemäßen Apparat zur Steuerung des Preßstempels
verbindet. Die Pleuelstange 25 ist schwenkbar mit einem geschlitzten Oberstempel
verbunden, der zu der neuen Vorrichtung gehört und sich gleitend in einem zylindrischen
Stempel hin und her bewegt. Dieser sog. Arbeitsstempel besitzt einen mit Knaggen
oder Zähnen verse-henen oberen Teil, mit dem ein entsprechend geformter Teil des
Ober- oder Zwischenstempels in derZwischenstüllung inEingriffkommt. Um die Presse
wirksam werden zu lassen, wird der Unter- oder Arbeitsst#empel herabgelassen, wobei
er sich unter dem Einfluß einer in seiner Zylinderfläche vorgesehenen Führungsnut
so weit dreht, bis die Enden der gezahnten Teile des Ober- und des Unterstempels
einander gegenüberstehen und aufeinanderstloßen können. Hierdurch kann der Unter-oder
Arb-eitsstemp,el um eine Strecke nach unten gedrückt werden, die der Höhe seiner
Knaggen oder Zähne entspricht. Eine lose Verbindung zwisehen dem oberen Zwischenstempel
und dem unteren Arbeitsstemp-el begrenzt die Bewegung des letzteren gegenüber dem
#ersteren, so daß beim Rück"%,#,ärtshub des oberen Zwischenstempels der untere Arbeitsstempel
in seine un-wirksaine Stellung zurückverset2t##,ird. Die wesentlichsten Unterschiede
zwischen den drei im folgenden zu beschreibenden Ausführungsforinen der Erfindung
besteh-en nur in den Verfahren, den Unterstempel zurückzuholen und die Drehung des
unteren Arbeitsst#empels gegenüber dem oberen Zwischenstempel zu bewerkstelligen,
um diese beiden in Arbeits- oder Ruheeingriff miteinander zu bringen.
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In den Fig. i bis 7 ist eine Ausführungsform der Erfindung
dargestellt. Die erfindungsgemäß wirksam-e Vorrichtung 20 (Fig. i) ist eine in sich
vollständig geschlossene Einheit in dem abtrennbaren Gehäuse 3 1, die zusammen
mit der Pleuelstange 2 5
von dem Rahmen 2 1 der Presse getrennt oder mit ihm
als wirksame Einheit der Maschine verbunden
werden kann. Dies geschieht
durch Aufschieben der Pleuelstallge25 auf den Exzenter44 der Welle 24 und durch
das Anziehen der Bolzen 39. Die VorrichtUllg 20 wird dann lediglich durch
den Knopf 45 in wirksamer Stellung gehalten. Dem Fachmann wird es nun offenbar,
daß die neue Vorrichtung 2o, verglichen mit anderen für diesen Zweck bisher benutzten
Anordnungen oder Kupplungen, gedrängter in ihrer Bauart und leichter einzusetzen
ist. Diese Anordnung stellt sowohl ein geeignetes Hilfsgerät für die technische
Massenproduktion als nuch ein schnell wirksames Mittel zur Bedienung der Maschine
dar, wenn ein verbrauchter Arbeitstisch ausgewechselt werden muß, -#vofür bisher
kostspielige Zeit aufgewandt werden mußte.
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Für die Konstruktion des ersten Ausführungsbeispi,els der Erfindung
betrachte man zunächst Fig. 2, in der die Lage der Einzelteile dieser Vorrichtung
im auseinandergezogen,en Zustand dargestellt ist. Die PlCUCIStan-e 25 ist
durch einen hier nicht gezeigten Stift68 für die Bohrung48 und eine Bohrung
28 im Zwischenstempel 26 schwenkbar an den letzteren ang#elenkt. Der
Arl>citsstemP1C1 36
besteht aus einem mit Zähnen 37 versehenen zylindrischen
Teil 62, der in eine HÜlse 3 5 eingesetzt ist und mit dieser durch
eine Schweißnaht 65 verbunden wurde, So entstand ein Ganzes, das im einzelnen
an den nachfolgenden Fig. 3 bis 7 beschrieben werden soll. Der Zwischenstemp,el
26 ist in der hochstehenden zylindrischen HÜlse 35 des Arbeits-StemPels
36 gleitend gelagert und hat an seinem unteren Teil mehrere Zähne
27, die mit dem entsprechend gezahnten Teil 62 zusammenwirken, der
eine gleiche Anzahl von Zähnen 37 am Arbeitsstümpel zur Verfügung stellt.
In der Zwischeastellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung greifen die Zähne
27 des ZwischenstempeIS 26 und die Zähnc 37 des ArbeitsstemPels
36 ineinander. In der Stanzstellung aber werden die Enden der Zähne
37
des Arbeitsst#empels 36 gezwungen, gegen die Enden der Zähne
27 des Z#N,-ischenStCMP-eIS 26 zu stoßen, wie das im folgenden näher
beschrieben werden soll.
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Die Mittel zum Versetzen des ArbeitsstemPels 36
in bezug auf
den Zwischenstempel 26 bestehen in einem Stift 30, der in der Bohrung
29 des Zwischen-SteMpelS 26 sitzt und mit seinem äußeren Ende in einen dreieckigen
Ausschnitt 40 im zylindrischen Teil 3 5 des Arbeitsstempels 3 6 eingreift.
Die K#ombination aus dem Zwischenstempel 26 und dem ArbeitsstcmPel
36 ist hin und her gleitend in der Bohrung 3 2 des Gehäuses
3 1 gelagert. Hierbei greift ein im Cühäusc 3 1 vorgesehener
Stift 45 in eine Führungsnut38 oder die Bohrung4i des Arbeitsstempels36 ein, um
die im folgenden zu beschreibend,en Wirkungen auszulösen. Eine F#eder33 ist an dem
Gehäuse31 durch Schrauben34 befestigt und drückt gegen die Schulter43 des Schaltstiftes
45 und lenkt ihn dadurch in den Eingriff mit der Bchrung 4 1.
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In den Fig. 3 und 4 sind die äußersten Zwischenstellungen der
Vorrichtung dargestellt. Hierbei bleibt der untere ArbeitsstemPel 36 in Ruhe,
weil der Schaltstift 45 im Gehäuse 31 in die Bohrung 41 des Arbeitsstempels
36 eingreift, wie das im Schnitt aus Fig. 5 deutlich zu entnehmen
ist. Der Stempel 3 6 bleibt also außer Tätigkeit, und die Zähne 2
7 des ZwischenSterrIpelS 26 greifen mit den Zähnen 37 des Arbeitsstempels
ineinander. Um die Vorrichtung wirksam werden zu lassen, wird der Stift 45 aus der
Bohrung 4 1 gerade herausgezogen. In dieser Stellung befindet sich aber das Ende
des Stiftes 45 noch in der Führungsnut 38 des ArbeitsstemPels 36.
Nun ist der Arbeitsstempel 36 soweit frei, daß er sich, gesteuert durch den
Verlauf der Führungsnut 38
und den in diese eingreifenden Schaltstift 45 des
Gehäuses 3 1 herabsenken und drehen kann. Indessen kann diese Wirkung zunächst
nicht eintreten, weit die Zähne 27 des ZwischenstempCIS 26 noch mit
den Zähnen 37 des Arbeitssternpels 36 im Eüigriff sind. Die Drehung
ist demnach so lange unmöglich, bis die Zähne 27 von den Zähnen
37 am äußersten Ende des Aufwärtsweges des Zwischenstempels frei voneinander
gekommen sind, wie das in Fig. 4 zu erkennen ist. In dieser Stellung bewegt sich
der ArbeitsstemPel 36 schneller als der Zwischenstempel 26 abwärts
und dreht sich so weit, daß seine Zähnd 37 Anschläge für die Enden der Zähne
27 bilden. Die weitere Abwärtsbewegungdes Zwischenstempels 26 treibt
den Arl)citsstümPCI 36 vor dem Stempel 26
her und dreht den ArbeitsstemPCI
36 so, daß die Enden der zusammenpassenden Zähne 27 und
37
immer mehr zur Deckung kommen, bevor der Stanzvorgang beginnt. Dies zeigt
deutlich Fig. 6. Man beachte, daß die Führungsnut 38 im Arbeitsstemp-el
36 einen senkrechten geraden Teil 49 aufweist, dessen Länge gleich dem gewünschten
Stanzweg ist. Auf Grund dieses geraden Teils 49 der Nut 38
hört die Drehbewegung
des Arbeitsstempels gegenüber dem Zwischenstempel 26 auf, bevor der Stanzvorgang
beginnt, so daß sich nun alle Einzelteile. der Vorrichtung senkrecht nach unten
bewegen bis zum Ende des Stanzweges (s. Fig. 7). Beim Aufwärtshub des ZwischensternpeIS
26 greift der RückhOlstift 3o dieses Stempels unter den oberen Rand der dreieckigen
Aussparung 40 in der HÜlse 3 5 und hebt dadurch den Arbeitsst#emPel
36 unter gleichzeitiger Drehung an, weÜ er ja dem in seine Führungsnut
38 eingreifenden Schaltstift folgen muß. Diese Bewegungen halten so lange
an, bis die frühere Zwischenstellung gemäß Fig. 4 erreicht ist. jetzt schnappt der
Schaltstift 45 wieder in die Bohrung4i unter der Wirkung der Feder33 ein, und der
ArbeitsstemPel36 bleibt untätig, während der ZwischensteMpel26 sich zwischen den
Stellungen nach Fig. 3 und 4 hin und her bewegt.
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In den Fig. 8 bis 12 ist eine abgeänderte Form 5o der Gr-undforrrl
2o der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei weklier der Arbeitsstenipel
während des Zwischenhubes schwingt. Die senkrechte Komponente dieser Schwüigbe,4-egung
entspricht der senkrechten Komponente bei der zuerst beschriebenen Vorrichtung für
jenen Teil des Hubes der vorher behandelt-en Vorrichtung, der durch die Führungsnut
38 beherrscht wird oder wenn sich der Arbeitsstemp-el dreht. Die Zwischen-
und Stan hübe
bleiben in beiden Vorrichtungen die gleichen. Wie
in der ersten Ausführungsform werden demnach die Zähne der Stempel gezwungen, während
des Zwischenhubes ineinanderzugreifen und während des Stanzhubes gegeneinanderzustoßen.
Indessen gewährleisten die kürzeren und kräftigeren Zähne der zweiten Form eine,größere
räumliche Freiheit, was dazu benutzt wird, die Drehung des Arbeitsstempels während
des Aufwärtshubes des Zwischenstempels vorzunehmen. So ist der Arbeitsstempel bei
jedem Zwischenstempelhub genötigt, zu schwingen, bis sich seine Zähne unmittelbar
unter den Zähnen des Zwischenstempels befinden, wenn die obere Hubgrenze erreicht
ist und, auf dem Rückwärtsweg, die Kämmstell'ung am unteren Totpunkt etwa des Zwischenstempels
vorliegt. Durch die Auswahl einfacher Keil- oder Stiftanordnungen, welche das Wirksamwerden
der Vorrichtung nur am oberen Ende des Zwischenhubes gewährleisten, wird ein sicherer
und genauer Eingriff der Zähne während des ganzen Stanzvorganges erhalt-en. Hierdurch
wird die Abnutzung der Kanten der Zähne, die bei der zuerst beschriebenen Vorrichtung
nicht zu vermeiden war, weil die Zähne bei Beginn des Stanzhubes nur geringen Kontakt
miteinander haben, wirksam dadurch vermieden, daß der vollständige Eingriff während
des ganzen abwärtsgerichteten Stanzhubes gesichert ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung treffen im Betrieb die Zähne des Zwischenstempels
auf die des Arbeitsstempels und bewegen diesen abwärts, wo dann die Zähne aufs neue
irteinandergreifen. So ist der geringe Eingriff der Zähne beim zweiten Ausführungsbeispiel
auf den Zustand der entlasteten Kupplung beschränkt, während dieser geringe Eingriff
vorher unter Last auftrat.
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Betrachtet man zunächst die Fig. 8, 9 und to, so wird offenbar,
daß der ZwischensternPel 46 art seinem unteren En-de einen gezahnten Teil47 und
der ArbeitsstemPel 56 oben einen gezahnten Teil 57
ähnlich der Vorrichtung
20 aufweist, nur daß die Zähne 47 und 57 kürzer sind. Aus diesen Figuren
ergibt sich ferner, daß das Gehäuse 5 1 in der gleichen Weise an der Presse
21 befestigt ist, wie das Gehäuse31 der ersten Form. Die Pleuelstange
25 ist schwenkbar mit dem ZwischenstemPel 46 verbun,den, und der ArbeitsstemPel
56 steht durch seinen vieredügen Ausschnitt 6o und den in diesen eingreifenden
Rückholstift ioo des ZwischenstemPels 46 mit letzterem in loser Verbindung. Ein
Schaltknopf 55 greift in eine Führungsnut 58 im Arbeitsst'emPel
56 und in einen Schlitz 59 in dem Balanci,er 53 ein, der bei
52 schwenkbar an dem Gehäuse 5 1 befestigt ist. Ein Lochstift
5 4 im Ge-
häuse wird durch einen Schlitz 6 1 im Balancier
5 3
umfaßt so daß er dadurch beeinflußt werden kann.
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In Fig. to sind die beweglichen Teile dieser Vorrichtung teilweise
während des aufwärts gerichteten Zwischenhubesdargestellt, wobei die Zähne
57
des Arbeitsstempels 56 gerade von den Zähnen 47 des ZwischengtemPels
46 freikommen. In dieser Stellung beginnt der Arbeitsstempel sich zu drehen, weil
der Rückholstift Ioo des ZwischenstemPels 46 mit dem oberen Rand des Ausschnittes
6o des Arbeitsstempels in Eingriff kommt, so daß der Arbeitastempel 56 angehoben
wird, während er je-
doch in der Nähe des sich bewegenden Zwischenstempels
46 verbleibt. Dies veranlaßt den Schalt, stift 55, der in die Führungsnut
58 eingreift, den Arbeitsstempel in die Stellung gemäß Fig. i i zu drehen,
in der die Zähne 57 des Stempels 56 sich genau unter den Zähnen 47
des ZwischenstemPels 46 befinden. Nur in dieser Stellung kann der Schaltstift
55 aus der Führungsnut 58 herausgezogen werden, weil der Lochstift
54 in den Schlitz 64 bisher nicht eintreten konnte und der Balancier 53 die
Bewegung des Stiftes 55 verbietet, ohne jedocheiner Bewegung des Lochstiftes
54 sich zu widersetzen. Wenn diese Stellung also erreicht ist, tritt der Lochstift
54 in den senkrechten Schlitz 64 des ArbeitsstümPels 56 ein, der sich dann
vor dem Zwischenstempel 46 gerade abwärts durch den in Fig. 12 gezeigten Stanzhub
hindurchbewegt und in die Stellung nach Fig. i i zurückkehrt, zu welcher Zeit die
Feder 63 den Schaltstift 55 in Eingriff mit der Führungsnut
58 drängt und gleichzeitig mit Hilfe des Balanciers 53 den Lochstift
5,4 aus dem Schlitz 64 herauszieht. Der Arbeitsstümpel 56 kehrt dann zu seiner
kombinierten Zwischensehwingbewegung zurück und verbleibt in dies-er, wie das aus
den Fig. io und i i zu entnehmen ist einschließlich einer Periode zwischen den Fig.
8 und to, in welcher die Zähne des Zwischenstempels 46 mit den dann
feststehenden Zähnen 57 des Arbeitsstempels in Eingriff kommen. Aus dieser
Beschreibung wird offenbar, daß diese Ausführungsform während des ganzen Stanzvorganges
einen genauen Eingriff der zusammenwirkenden Zähne der gezahnten Teile des Zwischenstempels
46 und des Arbeitsstempels 56 ge-
währleistet, so daß etwa auftretende Abnutzungen
der Zähne, wie das bei der ersten Form möglich war, wirksam ausgeschaltet sind,
weil im ersten Beispiel der Anfangseingriff der Zähne nur derenRänder erfaßte, bevor
die vollständige Drehung des Arbeitsstempels vollzogen war.
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In den Fig. 13 bis 2o ist eine vorzugsweise Ausführungsform
der Erfindung an Hand der Vorrichtung 8o dargestellt, welche die Einfachheit der
ersten Vorrichtung 20 mit der Betriebssicherheit Lind störungsfreien Wirkungsweise
der zweiten Vorrichtung 50 zusammenfaßt. Bei dieser Ausführungsforrn ist
die feste Kombination des RückhOlstiftes 30 mit dem Ausschnitt 4o der ersten
Vorrichtung 2o durch eine auswählend wirksame Rückholvorrichtung ersetzt, die gestattet,
daß der Arbeitsstempel sich wesentlich vor dem Abwärtshub des Zwischenstempels dreht
und abwärts fällt. So steht dier' Arbeitsstempel schon bereit, wenn der Zwischenstempel
seinen Abwärtshub beginnt, so daß die entsprechenden Zähne der beiden Stempel im
wesentlichen in Deckung stehen, um den Stanzhub beginnen zu lassen. Auf diese Weise
wird ein guter Kontakt der Zähne bereits vor Beginn des Stanzvorganges vorbereitet.
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Der auswählend wirksame Eingriff des Rü-ckholapparates wird durch
die Verwendung ein-es am
Arbeitsstümpel schwenkbar gelagerten Hebels
geschaffen, der federnd in Eingriff mit dem Schaltstift gelenkt wird und außer Eingriff
mit dem Rückholschlitz im Zwischenstempel. Die dem Rückholhebet mitgeteilte federnde
St#euerkraft ist geringer als die Federkraft, unter der der Schaltstift wirkt, so
daß der Schaltstift den Rückbolhebel in Eingriff mit dem Rückholschlitz im Zwischenstempel
drängt, wenn die Bedienungsperson den Schaltstift nicht zurückzieht. Wird der Stift
aber zurückgezogen, so gestattet der Rückholhehel dem Arbeitsstümpel, an dem er
schwenkbar befestigt ist, zu fallen, und zwar ohne Rücksicht auf die jeweilige Stellung
des Zwischenstempels. Indessen kann der Arb-eitsstempel nur soweit fallen, wie das
die Gestaltung der Führungsnut zuläßt, bis der Zwischenstemp.el die Stellung erreicht
hat, in der die ineinandergreifenden Zähne der entsprechenden gezahnten Teile klar
voneinander sind, so daß sich der Arbeitsstenip-el dann drehen und fallen kann in
Gemäßheit der Wirkung der Führungsnut auf den Schaltstift.
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In Fig. 13 ist diese dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Der Zwischenstempel 66 hat Zähne 6,-, die mit den Zähnen
77 des ArbeitsstemPels 76 zusammenwirken. Diese Vorrichtung verwendet
weniger Zähne, um eine Abwandlung züi zeigen, dem Fachmann ist es aber klar, daß
jede Anzahl von Zähnen verwendet "verden kann, ohne die Wirkungen der Vorrichtung
zu verändern. Der Rückholhebel 70 hat die Form eines Hakenschenkels und ist
bei 73 am Arbeitsstempel 76 schwenkbar gelagert. Fr wird durch cine
Feder 72 in den Eingriff mit dem Schaltstift 85 gedrängt. Die Feder
72 ist am ArbeitsstemPel 76 befestigt. Ein Absatz 71 ist an
dem Rückholhebelarrn 70 ausgeschnitten, der mit einer Fläche 86 am
Schaltstift 85 in Eingriff kommen kann, um den ArbeitsstemPel 76 -in
der stationären Zwischciistellung festzuhalten. Der Zwischenstempel 66 hat
eine Aussparung go mit einer Schulter 8 1, die mit dem Rückholhebel
70 zusammeinvirkt, um den ArbeitsstümPel 76 in später zu beschreibender
Weise in seine Zu-ischenstellung zurück-zuführen. Eine Feder 84 drückt den Schaltstift
85 gegen den Rückholhebel 70, und ein Anschlag 87 begrenzt
die Bie,#vegung des Schaltstiftes 8 5.
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Zur Beschreibung der gegenseitigen Wirkungen und Aufgaben der Einzelteile
der Vorrichtung be-
trachte man zunächst die Fig. 13 und 15, in denen die
äußersten Stellungen des Z##ischenhubes des Stempels 66 gezeigt sind, -##,ährend
der ArheitsstemPel 76 stationär bleibt. In diesem Zustand kann der Schaltstift
85 zu jeder Zeit zurückgezogen werden. Der ArbeitsstemPel 76 kann
indessen nicht eher herabfallen, bis der Zwischenstempel 66 die Stellung
seines Aufwärtshubes erreicht, die aus Fig. 18 ersichtlich ist. An diesem Punkt
kann der ArbeitsstemPel 76 fallen, weil der senkrechte gerade Teil
79 seiner Führungsnut 78 einen entsprechenden Ab%%,ärts%veg dcs ArbeitsstemPOls
76 vor seiner Drehung zuläßt. Da dann die Zähne 77 des ArbeitsstemPels
76 von den Zähnen 67 des Zwischenstempels 66 frei werden, kann
der Arbeitsstempel 76 in seiner Fallbewegung fortfahren und sich entsprechend
der Wirkung seiner Führungsnut 78 auf den Schaltstift85 drehen, bis der Rückholhebe170
gegen den Boden der Aussparung go im Zwischenstempel 66 stößt. Beim Abwärtshub
des Zwischenstempels 66 treffen seine Zähne 67 auf die Zähne
77 des ArbeitsstemPels 76 und letzter wird abwärts in die Stellungen
gemäß Fig. 16 und 20 getrieben. In dieser Stellung kommt der Rückholhebel
70
wieder mit der Schulter-8i in der Aussparunggo in Eingriff (Fig. 20), weil,die
Druckkraft der Feder 84 größer ist als die der Fieder72, die gegen den Rückholhebel
7o drückt. Diese Wirkung des Rückholhebels 70 veranlaßt den Zwischenstempel
66 bei seinem Rückwärtshub, dein Arbeitsstümpel 76 in die alte Stellung
zurückzuführen, so daß die Fläche 8 6 am Schaltstif t 8 5 hinter den
Absatz 7 1 des Rückholhebels 70 eingreift und damit der Arbeitsstempel
in unwirksamer Stellung gehalten wird.
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Dem Sachverständigen ist es nun klar, daß es sich bei der Erfindung
um ein-en neuen einfachen Apparat zur wahlweisen Betätigung eines hin und her gehenden
Gliedes handelt, der die Nachteile früherer Vorrichtungen dieser Art vermeidet und
sowohl weniger Einzelteile als auch wenig-er genaue Bearbeitung der gebrauchten
Teile benötigt. Zusätzlich bietet die neue Vorrichtung größere Sicherheit für den
richtig-en Ablauf der Funktionen der einzelnen Elemente, ohne daß besondere Fähigkeiten
oder Sorgfalt auf Seiten der Bedienungs#-ZD person erforderlich wäre.
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Obwohl hier nur drei Ausführungsfonnen der erfindungsgürnäßen Vorrichtung
dargestellt wurden, ist es offenbar, daß verschiedene zugehörige Einzelteile der
Vorrichtung ausgewechselt oder verändert werden können und dennoch die gleiche Wirkung
zu erzielen ist. Zum Beispiel können die im Arbeitsstempel vorge-schenen Führungsnut-en
in das Ge-
häuse für die Vorrichtung verlagert werden, um dann mit einem festen
Stift des Arbeitsstempels zusammenzuwirkün. Eine solche Änderung würde an der guten
Wirkungsweise der Vorrichtung nichts ändern. Diese und andere Abänderungen erscheinen
denkbar, ohne den Rahmen und Geist der Erfindung zu verlassen.