DE9110377U1

DE9110377U1 - Knife changing device

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Publication number: DE9110377U1
Application number: DE9110377U
Authority: DE
Original assignee: LEADWELL CNC MACHINES Manufacturing CORP TA-CHIA CHEN TAICHUNG TW
Current assignee: LEADWELL CNC MACHINES Manufacturing CORP TA-CHIA CHEN TAICHUNG TW
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1992-01-09
Anticipated expiration: 2001-08-23

Description

1
Messerwechselvorrichtung1
Knife changing device

Die Erfindung betrifft eine Messerwechselvorrichtung, insbesondere eine rechnergestützte Messerwechselvorrichtung in einer Maschine, wobei ein Steuerkurvenmechanismus zum Erzielen des Messerwechselvorgangs angewendet wird.The invention relates to a knife changing device, in particular a computer-aided knife changing device in a machine, wherein a control cam mechanism is used to achieve the knife changing process.

Eine konventionelle rechnergestützte Messerwechselvorrichtung für den Einbau in eine Maschine weist eine Antriebsvorrichtung zum Drehen eines Steuerkurvenmechanismus auf, der fest auf einer Antriebswelle montiert ist, um eine Abtriebswelle zu drehen, die an den Steuerkurvenmechanismus über eine Verbindungsstange angeschlossen ist. Das eine Ende der Abtriebswelle hält einen Arm zum Wechseln eines Messers. Damit die Abtriebswelle gedreht und gleichzeitig axial bewegt wird, werden eine Mehrzahl von Steuerkurvenmechanismen und Antriebsmechanismen angewendet, wodurch die Herstellkosten erhöht sind und die Messerwechselvorrichtung komplizierter wird. Wenn weiter der Steuerkurvenmechanismus in einer elektrischen Entladungsmaschine bearbeitet werden muß, ist es nicht leicht, den Steuerkurvenmechanismus von der Antriebswelle abzubauen, auf welcher er montiert ist.A conventional computerized knife changing device for incorporation into a machine includes a drive device for rotating a cam mechanism fixedly mounted on a drive shaft to rotate an output shaft connected to the cam mechanism through a connecting rod. One end of the output shaft supports an arm for changing a knife. In order to rotate the output shaft and move axially at the same time, a plurality of cam mechanisms and drive mechanisms are used, which increases the manufacturing cost and makes the knife changing device more complicated. Further, when the cam mechanism must be machined in an electric discharge machine, it is not easy to disassemble the cam mechanism from the drive shaft on which it is mounted.

Durch die Erfindung wird eine Messerwechselvorrichtung geschaffen, die in Verbindung mit einer Maschine verwendet werden soll und eine vereinfachte Konstruktion aufweist.The invention provides a knife changing device which is to be used in conjunction with a machine and has a simplified construction.

Ferner wird durch die Erfindung eine Messerwechselvorrichtung geschaffen, welche eine einzige Steuerkurventrommel mit zwei daran ausgebildeten unterschiedlichen Steuerkurvennuten anwendet, in welche zwei Steuermitnehmer eingreifen. Durch die Bewegung dieser Steuermitnehmer in den Steuerkurvennuten kann eine Abtriebswelle zwangsläufig gedreht werden, um einen Messerwechselvorgang zu beenden.Furthermore, the invention provides a knife changing device which uses a single control cam drum with two different control cam grooves formed thereon, into which two control drivers engage. Through the movement of these control drivers in the control cam grooves, an output shaft can be forcibly rotated in order to complete a knife changing process.

Demgemäß weist eine erfindungsgemäße MesserwechselvorrichtungAccordingly, a knife changing device according to the invention

einen Stützrahmen auf, in welchem eine Antriebswelle und über dieser und parallel dazu eine Abtriebswelle entsprechend montiert sind. Ein Steuerkurvenmechanismus, der eine zylindrische Trommel und eine Platte aufweist, ist fest auf der Antriebswelle montiert. Die zylindrische Trommel weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, das an einer ersten Seite der Steuerkurvenscheibe befestigt ist. Die Abtriebswelle weist eine erste Hohlwelle auf, dessen eines Ende aus dem Stützrahmen herausragt, an welchem ein Arm mit Klemmteilen an seinen freien Enden in der Mitte angebracht ist, und eine Innenwelle auf. Das zweite Ende der Hohlwelle ist auf der Innenwelle gleitend geführt. Eine Eingriffsvorrichtung, die zwischen der ersten Hohlwelle und der Innenwelle vorgesehen ist, läßt das Rotieren der ersten Hohlwelle zusammen mit der Innenwelle zu und läßt gleichzeitig zu, daß die erste Hohlwelle darauf gleitet. Eine Führungsrolle ist in dem Stützrahmen benachbart zu dem zweiten Ende der Hohlwelle festgelegt. Ein Zahnrad ist an der Innenwelle von der Führungsrolle entfernt festgelegt. Eine endlose Steuerkurvennut ist an der Außenseite der zylindrischen Trommel ausgebildet und eine Steuerkurvennut ist an der zweiten Seite der Scheibe ausgebildet und erstreckt sich von einer Stelle nahe des Drehmittelpunktes der Scheibe aus. Eine Verbindungsstange ist mit ihrem einen Ende am Boden des Stützrahmens angelenkt und das andere Ende ist bewegbar an die Führungsrolle der ersten Hohlwelle angeschlossen. Im mittleren Abschnitt der Verbindungsstange zwischen deren beiden Enden ist ein erster Steuermitnehmer angeordnet, welcher bewegbar in der endlosen Steuerkurvennut der zylindrischen Trommel aufgenommen ist. In dem Stützrahmen ist eine Führung angeordnet. Eine Zahnstange greift mit ihrem einen Ende in das Zahnrad der Innenwelle der Abtriebswelle ein und ist in der Führung gleitend bewegbar. An dem anderen Ende der Zahnstange ist ein zweiter Steuermitnehmer angeordnet, welcher bewegbar in der Steuerkurvennut der Scheibe aufgenommen ist. Wenn die Antriebswelle angetrieben wird, drehen sich die zylindrische Trommel und die Scheibe, wodurch der erste und der zweite Steuermitnehmer in der endlosen Steuerkurvennut bzw. der zweiten Steuerkurvennut bewegt werden. Die Bewegung des zweitena support frame in which a drive shaft and above and parallel to it an output shaft are mounted respectively. A cam mechanism comprising a cylindrical drum and a plate is fixedly mounted on the drive shaft. The cylindrical drum has a first end and a second end fixed to a first side of the cam plate. The output shaft comprises a first hollow shaft, one end of which projects from the support frame, to which an arm with clamping parts is attached at its free ends in the middle, and an inner shaft. The second end of the hollow shaft is slidably guided on the inner shaft. An engagement device provided between the first hollow shaft and the inner shaft allows the first hollow shaft to rotate together with the inner shaft and at the same time allows the first hollow shaft to slide thereon. A guide roller is mounted in the support frame adjacent to the second end of the hollow shaft. A gear is mounted on the inner shaft remote from the guide roller. An endless cam groove is formed on the outside of the cylindrical drum and a cam groove is formed on the second side of the disk and extends from a position near the rotation center of the disk. A connecting rod is hinged at one end to the bottom of the support frame and the other end is movably connected to the guide roller of the first hollow shaft. In the middle section of the connecting rod between its two ends, a first cam follower is arranged, which is movably received in the endless cam groove of the cylindrical drum. A guide is arranged in the support frame. A rack engages with one end in the gear of the inner shaft of the output shaft and is slidably movable in the guide. At the other end of the rack, a second cam follower is arranged, which is movably received in the cam groove of the disk. When the drive shaft is driven, the cylindrical drum and the disc rotate, causing the first and second control cams to move in the endless cam groove and the second cam groove, respectively. The movement of the second

Steuermitnehmers führt zur Auf- und Abbewegung der Zahnstange in der Führung, wodurch die Innenwelle gedreht wird. Durch die Bewegung des ersten Steuermitnehmers wird die Verbindungsstange um ihr Gelenk geschwenkt, wodurch die erste Hohlwelle, die gleitend auf der Innenwelle angeordnet ist, gleitend verschoben wird. Entsprechend dreht sich der Arm an der Innenwelle. Eine Fühlervorrichtung, die in dem Stützrahmen angeordnet ist, kann die Axialbewegung der Hohlwelle und der Antriebsvorrichtung selbsttätig steuern.The movement of the first control driver causes the rack to move up and down in the guide, which causes the inner shaft to rotate. The movement of the first control driver causes the connecting rod to pivot about its joint, which causes the first hollow shaft, which is arranged to slide on the inner shaft, to slide. The arm on the inner shaft rotates accordingly. A sensor device arranged in the support frame can automatically control the axial movement of the hollow shaft and the drive device.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, die eine nicht beschränkend aufzufassende Ausführungsform der Erfindung zeigt.Other features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description and the drawing, which shows a non-limiting embodiment of the invention.

Figur 1 ist eine schematische Frontansicht einer Messerwechselvorrichtung gemäß der Erfindung.Figure 1 is a schematic front view of a knife changing device according to the invention.

Figur 2 ist eine andere schematische Ansicht der Messerwechselvorrichtung aus Figur 1 entlang der Schnittlinie A-A.Figure 2 is another schematic view of the knife changing device of Figure 1 along the section line A-A.

Figur 3 ist ein Schnitt der Messerwechselvorrichtung aus Figur 2 entlang der Schnittlinie B-B. 25 Figur 4 ist ein Schnitt der Messerwechselvorrichtung aus Figur 2 entlang der Linie C-C.Figure 3 is a section of the knife changing device from Figure 2 along the line B-B. 25 Figure 4 is a section of the knife changing device from Figure 2 along the line C-C.

Figur 5 zeigt die zylindrische Steuerkurventrommel der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht.Figure 5 shows the cylindrical cam drum of the preferred embodiment of the invention in side view.

Figur 6 zeigt die Steuerkurvenscheibe der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vor der Drehung im Gegenuhrzeigersinn. 35 Figur 7 zeigt eine Ansicht der Steuerkurvenscheibe der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei Drehung im Uhrzeigersinn.Figure 6 shows the cam disk of the preferred embodiment of the invention prior to counterclockwise rotation. Figure 7 shows a view of the cam disk of the preferred embodiment of the invention when rotated clockwise.

Figur 8 ist ein Kurvendiagramin, welches die Drehung der zylindrischen Steuertronunel und der Steuerscheibe in Abhängigkeit von der Axialbewegung der Abtriebswelle erläutert, auf welcher der Messerwechselarm gemäß der Erfindung montiert ist.Figure 8 is a graph illustrating the rotation of the cylindrical control drum and the control disk in dependence on the axial movement of the output shaft on which the knife changing arm according to the invention is mounted.

Entsprechend den Figuren 1 und 2 weist die Messerwechselvorrichtung gemäß der Erfindung einen Stützrahmen 10, einen Messerwechselarm 20, einen Steuerkurvenmechanismus 30, eine Verbindungsstange 40, eine Zahnstange 53 und eine Fühlervorrichtung 60 auf.According to Figures 1 and 2, the knife changing device according to the invention comprises a support frame 10, a knife changing arm 20, a control cam mechanism 30, a connecting rod 40, a rack 53 and a sensor device 60.

Der Stützrahmen 10 ist in einer Maschine 11 zwischen einem Messervorratsraum 12 und einem Gehäuse 13 wie bei anderen konventionellen rechnergestützten Messerwechselvorrichtungen montiert. Der Stützrahmen 10 weist ein oberes Ende, ein unteres Ende, eine Vorderwand und eine Rückwand auf.The support frame 10 is mounted in a machine 11 between a knife storage compartment 12 and a housing 13 as in other conventional computer-aided knife changing devices. The support frame 10 has an upper end, a lower end, a front wall and a rear wall.

Eine Abtriebswelle ist in dem Stützrahmen 10 benachbart, zu dessen oberem Ende gelagert. Die Antriebswelle weist eine Hohlwelle 22 mit einem ersten Ende, das sich aus dem Stützrahmen herauserstreckt, und einem zweiten Ende auf, das auf einer Innenwelle gleitend geführt ist. Eine Eingriffsvorrichtung, wie eine Nut-Feder-Anordnung 26 ist zwischen der Hohlwelle 22 und der Innenwelle 25 in an sich bekannter Weise ausgebildet, so daß die Innenwelle sich mit der Hohlwelle 22 dreht und gleichzeitig die Hohlwelle auf ihr gleitend verschiebbar ist.An output shaft is mounted in the support frame 10 adjacent to its upper end. The drive shaft has a hollow shaft 22 with a first end that extends out of the support frame and a second end that is slidably guided on an inner shaft. An engagement device, such as a tongue and groove arrangement 26, is formed between the hollow shaft 22 and the inner shaft 25 in a manner known per se, so that the inner shaft rotates with the hollow shaft 22 and at the same time the hollow shaft can be slidably displaced thereon.

Ein Arm 20 mit Klemmteilen 211, 212 an seinen beiden freien Enden ist in der Mitte an dem ersten Ende der Hohlwelle 22 festgelegt. Eine Führungsrolle 24 ist fest auf der Hohlwelle 22 benachbart dessen zweiten Endes montiert. Die Führungsrolle 24 weist eine Umfangsnut 241 auf. Ein Zahnrad 27 ist auf der Innenwelle 25 im Abstand von der Führungsrolle 24 montiert.An arm 20 with clamping parts 211, 212 at its two free ends is fixed in the middle at the first end of the hollow shaft 22. A guide roller 24 is fixedly mounted on the hollow shaft 22 adjacent its second end. The guide roller 24 has a circumferential groove 241. A gear 27 is mounted on the inner shaft 25 at a distance from the guide roller 24.

Eine Antriebswelle 31, auf welcher ein Steuerkurvenmechanismus montiert ist, ist in dem Stützrahmen 10 unterhalb derA drive shaft 31, on which a cam mechanism is mounted, is mounted in the support frame 10 below the

Abtriebswelle gelagert. Eine Antriebsvorrichtung 36, gewöhnlich ein Motor, der eine Kupplungsanordnung 37 und eine Welle 361 aufweist, ist antreibend mit der Antriebswelle gekuppelt. Der Steuerkurvenmechanismus 30 weist eine zylindrische Trommel 32 und eine Scheibe 33 auf. Die zylindrische Trommel 32 weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, das lösbar an der Scheibe 33 an deren einen Seite befestigt ist. Eine endlose Steuerkurvennut 34 ist rings der Außenseite der zylindrischen Trommel 32 ausgebildet und weist einen ersten und einen zweiten Steuerkurvennutabschnitt 341 benachbart dem ersten bzw. dem zweiten Ende der zylindrischen Trommel und zwei allmählich gekrümmte Übergangsabschnitte 343 zwischen dem ersten und dem zweiten Umfangsnutabschnitt 341 auf.Output shaft. A drive device 36, typically a motor, having a clutch assembly 37 and a shaft 361, is drivingly coupled to the drive shaft. The cam mechanism 30 includes a cylindrical drum 32 and a disc 33. The cylindrical drum 32 has a first end and a second end removably attached to the disc 33 at one side thereof. An endless cam groove 34 is formed around the outside of the cylindrical drum 32 and includes first and second cam groove portions 341 adjacent the first and second ends of the cylindrical drum, respectively, and two gradually curved transition portions 343 between the first and second circumferential groove portions 341.

Bezugnehmend auf Figur 3 ist an der zweiten Seite der Scheibe 33 eine Steuernut 331 ausgebildet, welche ein Anfangsende nahe des Drehzentrums O der Scheibe 33 und ein Endende aufweist.Referring to Figure 3, a control groove 331 is formed on the second side of the disk 33, which has a starting end near the rotation center O of the disk 33 and a terminal end.

Wie aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich, ist eine Verbindungsstange 41 mit ihrem einen Ende 411 schwenkbar am Boden des Stützrahmens 10 angelenkt. Das andere Ende der Verbindungsstange 41 ist als Gabelende 44 mit zwei Rollen 43, 45 an der Innenseite der Gabelschenkel ausgebildet. Wenn das Gabelende 44 an die Führungsrolle 24 der Hohlwelle 22 angeschlossen ist, greifen die beiden Rollen in die Umfangsnut 241 der Führungsrolle 24 ein und verbinden dadurch die Verbindungsstange 41 mit der Hohlwelle 22. Der Mittelabschnitt der Verbindungsstange 41 weist einen ersten Steuermitnehmer auf, der bewegbar in der endlosen Steuerkurvennut 34 der zylindrischen Trommel 32 aufgenommen ist. Zwei im Abstand voneinander angeordnete Rippen 511, die zwischen einander eine Führung 51 bilden, sind vertikal an der Rückwand des Stützrahmens 10 festgelegt. Eine einseitig gezahnte Zahnstange 53, die mit ihrer einen Seite in das Zahnrad 27 der Innenwelle eingreift und an deren anderen Seite ein Führungsansatz 52 senkrecht absteht, der in die Führung 51 eingreift, ist in dem Stützrahmen 10 vorgesehen. Das andere Ende der Zahnstange 53 trägt einen zweiten Steuermitnehmer 54, der bewegbar in derAs can be seen from Figures 2 and 4, a connecting rod 41 is pivotally connected at one end 411 to the bottom of the support frame 10. The other end of the connecting rod 41 is designed as a fork end 44 with two rollers 43, 45 on the inside of the fork legs. When the fork end 44 is connected to the guide roller 24 of the hollow shaft 22, the two rollers engage in the circumferential groove 241 of the guide roller 24 and thereby connect the connecting rod 41 to the hollow shaft 22. The middle section of the connecting rod 41 has a first control driver which is movably received in the endless control cam groove 34 of the cylindrical drum 32. Two spaced-apart ribs 511, which form a guide 51 between each other, are fixed vertically to the rear wall of the support frame 10. A single-sided toothed rack 53, which engages with one side in the gear 27 of the inner shaft and on the other side of which a guide projection 52 protrudes vertically, which engages in the guide 51, is provided in the support frame 10. The other end of the rack 53 carries a second control driver 54, which is movable in the

Steuernut 313 der Scheibe 33 aufgenommen ist. Unter der Führung an dem Führungsansatz 52 kann die Zahnstange 53 in dem Stützrahmen 10 sich auf- und abbewegen. Hierbei liegt das Drehzentrum O der Scheibe 33 vertikal unter der Zahnstange 53 und das Anfangsende beginnt oberhalb des Drehzentrums O der Scheibe und das Endende liegt oberhalb des Drehzentrums 0 und liegt im wesentlichen auf einer Geraden zwischen dem Anfangsende und dem Drehzentrum O. Die Steuerkurvennut 331 der Scheibe weist einen ersten Abschnitt vorbestimmter Länge, dessen von dem Zentrum der Scheibe ausgehender Krümmungsradius von dem Anfangsende bis zu einer ersten Stelle der Steuerkurvennut 331 zunimmt, einen zweiten Abschnitt vorbestimmter Länge mit konstantem Krümmungsradius von der ersten Stelle bis zu einer zweiten Stelle und einen dritten Abschnitt vorbestimmter Länge auf, dessen Krümmungsradium bis zum Drehzentrum der Scheibe abnimmt und der von der zweiten Stelle bis zu der Endstelle verläuft.Control groove 313 of the disk 33 is received. Under the guidance of the guide projection 52, the rack 53 can move up and down in the support frame 10. Here, the rotation center O of the disk 33 is located vertically under the rack 53 and the starting end begins above the rotation center O of the disk and the end end is above the rotation center O and is essentially on a straight line between the starting end and the rotation center O. The control cam groove 331 of the disk has a first section of predetermined length, the radius of curvature of which, starting from the center of the disk, increases from the starting end to a first point of the control cam groove 331, a second section of predetermined length with a constant radius of curvature from the first point to a second point and a third section of predetermined length, the radius of curvature of which decreases up to the rotation center of the disk and which runs from the second point to the end point.

Es wird an dieser Stelle als wesentlich angegeben, daß bei der Drehung der Antriebswelle 31 der zweite Steuermitnehmer 54 in der Steuerkurvennut 331 sich von der Anfangsstelle bis zu der Endstelle bewegt. Wenn der zweite Steuermitnehmer 54 die Endstelle erreicht, hat sich die Antriebswelle 31 um 360° aus der Anfangsposition herausgedreht, wobei die Zahnstange 53 sich in die oberste Stellung in der Führung 51 bewegt hat.It is stated at this point as essential that when the drive shaft 31 rotates, the second control driver 54 moves in the control cam groove 331 from the starting point to the end point. When the second control driver 54 reaches the end point, the drive shaft 31 has rotated 360° from the starting position, whereby the rack 53 has moved to the uppermost position in the guide 51.

Eine programmgesteuerte Steuereinheit 60 ist in dem Stützrahmen 10 angeordnet und weist eine erste Fühlervorrichtung 61, mit welcher abgefühlt werden kann, wenn sich die Führungsrolle 24 aus ihrer Anfangsposition heraus bis in eine Endposition bewegt hat, und eine zweite Fühlervorrichtung 62 auf, mit welcher die Zahnstange 53 abgetastet wird und selbsttätig ein Signal an die Antriebseinrichtung 36 abgegeben wird, anzuhalten und die Drehrichtung zu ändern, wenn die Zahnstange 53 in der Führung 51 in die oberste Stellung gelangt ist.A program-controlled control unit 60 is arranged in the support frame 10 and has a first sensor device 61, with which it can be sensed when the guide roller 24 has moved from its initial position to an end position, and a second sensor device 62, with which the rack 53 is sensed and automatically sends a signal to the drive device 36 to stop and change the direction of rotation when the rack 53 in the guide 51 has reached the uppermost position.

Figur 1 zeigt die zusammengebaute Messerwechselvorrichtung gemäß der Erfindung. Hierbei befinden sich die beidenFigure 1 shows the assembled knife changing device according to the invention. Here, the two

Kienunteile 212, 211 des Armes 20 schräg unter bzw. über dem Messervorratsraum 14 bzw. der Messeranordnung 15 der Maschine 11. Es wird darauf hingewiesen, daß das Herausziehen des Messers aus der Messeranordnung 15 und das Herausnehmen eines neuen Messers aus dem Vorratsraum 14 und das Ersetzen des gebrauchten Messers sämtlich stattfinden, während sich die Antriebswelle 31 in einer ersten Richtung bewegt. Wenn sich die Antriebswelle 31 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung, dreht, findet ebenfalls das Austauschen statt. Die Drehrichtung der Antriebswelle wird von der rechnergestützten Einheit gesteuert.The arm parts 212, 211 of the arm 20 are arranged obliquely below and above the knife storage space 14 and the knife assembly 15 of the machine 11. It is noted that the extraction of the knife from the knife assembly 15 and the removal of a new knife from the storage space 14 and the replacement of the used knife all take place while the drive shaft 31 is moving in a first direction. When the drive shaft 31 rotates in a second direction opposite to the first direction, the replacement also takes place. The direction of rotation of the drive shaft is controlled by the computer-aided unit.

Wenn die Antriebswelle 31 von der Antriebseinrichtung 36 um ihre Achse gedreht wird, wandern der erste und der zweite Steuermitnehmer 42, 54 in der endlosen Steuerkurvennut 34 der zylindrischen Trommel 32 bzw. der Steuerkurvennut 331 in der Scheibe 33. Durch die Bewegung des ersten Steuermitnehmers wird die Verbindungsstange 41 zwangsläufig um ihr Gelenk 411 geschwenkt, wodurch die Führungsrolle 24 und entsprechend die Hohlwelle 22 sich gleitend aus dem Stützrahmen 10 heraus und später zurück in den Stützrahmen 10 hinein bewegen. Durch die Bewegung des zweiten Steuermitnehmers 54 wird die Zahnstange in der Führung 51 nach "oben und unten verschoben, wodurch die Innenwelle 22 und die Hohlwelle 25 gedreht werden. Hierdurch wird der Arm 20 aus der Anfangsstellung herausgedreht und wieder in die Anfangsstellung zurückgedreht. Das Wechseln des Messers wird während des Herausdrehens und des Zurückdrehens des Messerwechselarmes 20 bewerkstelligt.When the drive shaft 31 is rotated about its axis by the drive device 36, the first and second control drivers 42, 54 move in the endless control cam groove 34 of the cylindrical drum 32 or the control cam groove 331 in the disk 33. The movement of the first control driver inevitably causes the connecting rod 41 to pivot about its joint 411, whereby the guide roller 24 and accordingly the hollow shaft 22 move slidingly out of the support frame 10 and later back into the support frame 10. The movement of the second control driver 54 causes the rack in the guide 51 to be moved up and down, causing the inner shaft 22 and the hollow shaft 25 to rotate. This causes the arm 20 to be rotated out of the starting position and back into the starting position. The blade is changed while the blade changing arm 20 is being rotated out and back.

Zur weiteren Verdeutlichung der Wirkungsweise der Messerwechselvorrichtung zeigt das Diagramm in Figur 8 die Verschiebung der Zahnstange 53 und die Axialverschiebung des Messerwechselarms 20. Nach der Montage befindet sich der erste Mitnehmer 42 an einer Stelle zwischen dem ersten und zweiten Umfangsabschnitt 341. Der zweite Steuermitnehmer 54 ist an der Anfangsstelle benachbart dem Drehzentrum O der Scheibe 33. Wenn die Antriebswelle 31 im Uhrzeigersinn um 30° rotiert, wandert der erste Steuermitnehmer vom Punkt A bis zum Punkt C in demTo further clarify the operation of the knife changing device, the diagram in Figure 8 shows the displacement of the rack 53 and the axial displacement of the knife changing arm 20. After assembly, the first driver 42 is located at a point between the first and second circumferential section 341. The second control driver 54 is at the starting point adjacent to the center of rotation O of the disk 33. When the drive shaft 31 rotates clockwise by 30°, the first control driver moves from point A to point C in the

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Umfangsnutabschnitt 341, währenddessen der Messerwechselarm nicht bewegt wird. Durch die Verschiebung der Zahnstange 53 aufgrund der Bewegung des zweiten Steuermitnehmers 54 wird jedoch der Messerwechselarm 20 bis in eine Position gedreht, in welcher er zum Herausklemmen des Messers aus der Maschine und zur Aufnahme eines neuen Messers aus dem Vorratsraum bereitsteht. Der erste und der zweite Steuermitnehmer wandern weiter vom Punkt C bis zu einem Punkt D, wobei der Messerwechselarm sich drehend außerhalb des Stützrahmens 10 erstreckt, das gebrauchte Messer und das neue Messer aus der Maschine bzw. dem Vorratsraum herauszieht, währenddessen die Antriebswelle 31 sich um etwa 180° gedreht hat. Durch die Bewegung des ersten und des zweiten Steuermitnehmers vom Punkt D über die Punkte E, F und G bis zum Punkt H wird der Messerwechselarm 20 zurück zu dem Stützrahmen 10 hingezogen, währenddessen das Wechseln des alten Messers gegen das neue Messer abgeschlossen wird, zu welchem Zeitpunkt sich die Antriebswelle 31 um etwa 270° gedreht hat. Durch die weitere Bewegung des ersten und des zweiten Mitnehmers 52, 54 in der endlosen Kurvensteuernut 34 bzw. der Steuerkurvennut 331 wird der Messerwechselarm 20 wieder in seine Anfangsposition zurückgebracht. Währenddessen wandert der erste Steuermitnehmer 42 in dem Umfangsnutabschnitt 341 der endlosen Kurvensteuernut, wodurch entsprechend die Hohlwelle die Innenwelle nicht axial bewegt, wohingegen die Wanderung des zweiten Steuermitnehmers 54 in dem zweiten Abschnitt der Steuerkurvennut 331 den Messerwechselarm 20 in dessen Anfangsposition zurückdrückt, zu welchem Zeitpunkt die Antriebswelle 31 sich um 360° gedreht hat, wohingegen der Wechselarm um etwa 30° relativ zu einer gedachten Geraden geneigt ist, die durch die Achse des Messerwechselarms 20 parallel zum Boden des Stützrahmens 10 gezogen wird.Circumferential groove section 341, during which the knife changing arm is not moved. However, due to the displacement of the rack 53 due to the movement of the second control driver 54, the knife changing arm 20 is rotated to a position in which it is ready to clamp the knife out of the machine and to receive a new knife from the storage space. The first and second control drivers move further from point C to a point D, with the knife changing arm rotatingly extending outside the support frame 10, pulling the used knife and the new knife out of the machine and the storage space respectively, during which the drive shaft 31 has rotated by approximately 180°. By moving the first and second control drivers from point D through points E, F and G to point H, the knife changing arm 20 is pulled back to the support frame 10, during which the exchange of the old knife for the new knife is completed, at which point the drive shaft 31 has rotated by approximately 270°. By further moving the first and second drivers 52, 54 in the endless cam control groove 34 or the cam control groove 331, the knife changing arm 20 is returned to its initial position. Meanwhile, the first control driver 42 moves in the circumferential groove section 341 of the endless cam control groove, whereby the hollow shaft does not move the inner shaft axially, whereas the movement of the second control driver 54 in the second section of the cam groove 331 pushes the knife changing arm 20 back to its initial position, at which time the drive shaft 31 has rotated 360°, whereas the changing arm is inclined by about 30° relative to an imaginary straight line drawn through the axis of the knife changing arm 20 parallel to the bottom of the support frame 10.

Beim Abtasten des Abschlusses des Messerwechselvorgangs wird die Antriebsvorrichtung 36 von der rechnergestützten Steuereinheit gestoppt. Hierbei ist der zweite Steuermitnehmer 54 an der Endstelle im zweiten Abschnitt der Steuerkurvennut 331 der Scheibe 33, wie in Figur 7 gezeigt.When the completion of the knife changing process is sensed, the drive device 36 is stopped by the computer-aided control unit. The second control driver 54 is at the end position in the second section of the control cam groove 331 of the disk 33, as shown in Figure 7.

Die rechnergestützte Steuereinheit 60 kann selbsttätig die Antriebsvorrichtung 36 für eine Drehung der Antriebswelle 31 im Gegenuhrzeigersinn betätigen, währenddessen ein Messerwechselvorgang ein zweites Mal in der gleichen Weise wie oben geschildert stattfindet.The computer-aided control unit 60 can automatically actuate the drive device 36 to rotate the drive shaft 31 in the counterclockwise direction, during which a knife changing process takes place a second time in the same way as described above.

Claims

10 Claims

1. A knife changing device incorporated in a machine with a support frame (10) with an upper wall, a bottom wall, a front wall and a rear wall, a control cam mechanism (30) mounted on a drive shaft (31) which is supported in the front wall and the rear wall of the support frame (10), a drive device connected to drive the drive shaft (31) to rotate the control cam mechanism (30), an output shaft which is mounted in the support frame (10) above and parallel to the drive shaft (31) and has a hollow shaft (22) and an inner shaft (25), the hollow shaft (22) having a first end projecting beyond the front wall of the support frame (10) and a second end guided on the inner shaft (25), an arm (20) which is provided with clamping parts (211, 212) at its two free ends and which is centrally is fixed to the first end of the hollow shaft (22) and an engagement unit (26) by which the hollow shaft (22) and the inner shaft (25) are coupled in a rotationally fixed manner and which allows the axial sliding of the hollow shaft (22) on the inner shaft (25), characterized in that a guide roller (24) is fixed to the hollow shaft (22) adjacent to the second end of the hollow shaft (22) and a gear (27) is fixed to the inner shaft (25) at a distance from the guide roller (24), that the cam mechanism (30) has a cylindrical drum (32) and a disk (33), the cylindrical drum (32) having a first end and a second end which is detachably attached to the disk (33) on the first side thereof, the cylindrical drum (32) having an endless cam groove (34) on its outside with an upper and a lower circumferential section (341) adjacent to the first and second ends of the cylindrical drum (32) and two gradually inclined transition sections (343), each of which is connected to one of the free ends of the peripheral sections (341), wherein on the side of the disc facing away from the drum

(33) a cam groove (331) is formed with a starting end adjacent to the center of rotation O of the disk (33) and an end end, that a connecting rod (41) which is pivotally connected at one end to the bottom of the support frame (10) and at its second end movably connected to the guide roller (24) of the hollow shaft (22) and at the middle section of which a first control driver (22) is attached which is movably received in the endless circumferential control groove (34) of the cylindrical drum (32), that a vertical guide (51) is fixed to the rear wall of the support frame (10), that a rack (53) which engages at one end in the gear (27) of the inner shaft (25), is slidably movable in the guide (51) and has at its other end a second control driver (54) which is in the cam groove (331) of the disk (33) is movably received, the center of rotation (O) of the disk (33) below the rack (53) being vertically aligned with the rack, the starting end of the control cam groove (331) ending above the center of rotation (O) of the disk (33) and the end end above the starting end and the center of rotation (O) of the disk (33) lying essentially on a straight line between the two, the disk (33) being rotated by 360° relative to its starting position when the second control driver

(54) of the connecting rod (41) has moved from the start end to the end end of the control cam groove (331), whereby by rotating the drive shaft (31) the cylindrical drum (32) and the disk (33) are rotatable, whereby the first and the second control drivers (42, 54) are movable in the control grooves, by the movement of the second control driver (54) the rack (53) in the guide (511) can be moved up and down to rotate the output shaft about its axis and thus the arm (20) and by the movement of the first control driver (42) the connecting rod (41) can be pivoted about the joint (411) and thus the hollow shaft (22) can be slid on the inner shaft (25), and that a sensor unit (60) in the support frame (10) for sensing the axial movement of the

Hollow shaft (22) and is arranged for automatically controlling the drive device.

2. Blade changing device according to claim 1, characterized in that the guide roller (24) has a circumferential ring groove, the first end of the connecting rod (41) is designed as a fork and has two projections, and that the guide roller (24) is arranged in the fork and the two projections engage in the circumferential ring groove.

3. Knife changing device according to claim 1 or 2, characterized in that the control cam groove (331) of the disk (33) has a first section with an increasing radius of curvature starting from the center of rotation (O) from the initial end to a first point of the control groove (331), a second section with a constant radius of curvature from the first point to a second point and a third section with a decreasing radius of curvature from the second point to the final end.