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Kammstechmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf die maschinelle Herstellung
von Kämmen, und zwar insbesondere von Steekkämmen, die meist mit gewellten Zahnen
ausgeführt werden. Sowohl diese Zahnform als auch die geraden Zähne werden durch
gewellte oder gerade Messerschneiden hergestellt, wobei zwei Messer nacheinander
in den entsprechend geformten Rohling (Kammplatte) einstechen und auf diese Weise
Zahn für Zahn herausarbeiten (Dubliermaschine). Durch die Verwendung zweier Messer
werden gleichzeitig zwei Kämme mit gegenseitig zueinander stehenden Zähnen hergestellt,
bei denen die Lücken des einen Kammes durch die Zähne des gegenüberliegenden Kammes
ausgefüllt werden. Die Trennung erfolgt durch einfaches Herausbiegen des einen Kammes
aus der Kammplatte. Soweit es sich um parallel zueinander stehende Zahnflanken handelt,
ist die maschinelle Fortschaltung mit verhähnismäbig einfachen Mitteln zu lösen.
Anders ist es jedoch für die Orts- oder Außenzähne der Kämmle, die eine vorherige
Schrägstellung der Messer erfordern, bevor sie ihre Einstechbewegung ausführen.
Meistens werden die Kämme fortlaufend aus einem Materialband ausgestanzt, so daß
an den Trennstellen der Kammpaare dann vier Ortszähne erscheinen, die llacheinander
ein viermaliges Schwenken bzw. Zurückschwenken der Einstechmesser erforderten. Durch
besondere Verteilung der Schnitte auf zwei Messer war es an sich möglich, die Schwenkbewegungen
auf zwei zu reduzileren, aber diese mußten, wie alle anderen Arbeitsgänge, von Hand
ausgeführt werden und erforderten daher umständliche Handhabung und verhältnismäßig
lange Arbeitszeiten. Geringe Produktion und anstrengende Arbeitsweise für das Bedienungspersonal
waren daher die nachteiligen Folgen der bisherigen
Maschinen, und
es kam bei den Kammeinstechmaschinen noch hinzu, daß die Verarbeitungszeit der Kammplatten
durch die zur Verarbeitung erforderliche Wärme begrenzt war, so daß man bei langsamer
Handhabung nur kurze Kammstücke herstellten konnte und mitunter in der Mitte des
Kammes aufhören mußte.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Kammeinstechmaschine voll
zu automatisieren, um das Herstellverfahren schneller und produktiver zu gestalten,
und in Lösung dieser Aufgabe schafft sie vor allem eine vollautomatische Vorrichtung
mit maschinellem Antrieb, welche in der Lage ist, binnen kurzer Zeit in einem Arbeltsgang
leine Mehrzahl aneinandergereihter Kämme, welche nur noch voneinander getrennt zu
werden brauchen, herzustellen. Der gesamte Einstellvorgang vollzieht sich somit
durchaus selbsttätig, und es braucht die Schlitteneinrichtung mit dem eingelegten
Kunststoffband nur in eine Anfangsstellung gebracht zu werden, von der sie nach
dem Einschalten des Mechanismus durch diesen schrittweise vorgeschoben wird, wobei
sie die erforderlichen Zahntrennschnitte erhält und nach vollendetem Durchlauf des
Materialbandes sogar selbsttätig sich der Motor mittels einer Ausklinkvorrichtung
abschaltet. Das Einstechen geschieht dabei mit wechselseitigen Aufundabbewegungen
von paarweise angeordneten Schneideklingen. Dementsprechend wird auch die Vorrichtung
zum schrittweisen Vorwärtsbewegen des 5 chlitüens geschaltet, und zwar bei zwei
u:m eine Zahnteilung voneinander abstehenden Messern um zwei Teiiungsschnitte gleichzeitig
nach dem Einstechen beider Messer.
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Die Arbeitskraft wird einer elektromotorisch angetriebenen Welle
entnommen, welche durch zwei Nockenpaare auf gefederte und in den Maschinenrahmen
eingelagerte lotrechte Gleitkörper übertragen wird. Die Anordnung der Nocken ist
derartig, daß ein die Zahnstange vorwärts schaltender Arm den damit verbt'ndenen
Schlitten und somit auch das Materialband (= Kunststoffmasse) so weit in Stellung
bringt, daß unmittelbar darauf das eine Dubliermesser neben dem letzten Schnitt
in das Material schneidet. In derselben Stellung läßt man dann auch das zweite Dubliermesser
in die Masse einschneiden, ohne daß es in der Zwischenzeit zu einer Betätigung der
Schlitteneinrichtung kommt.
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Die Dubliermesser, deren Schneiden entsprechend der Zahnung der herzustellenden
Steckkämme leicht gewellt sind, werden mit ihren prismenförmigen Schäften mit den
dazugehörigen Verbindungsstücken fest eingeklemmt, und zwar in der Weise, daß jede
Hälfte eines axial geteilten Zylinders am unteren Ende ein Schneidwerkzeug erhält,
welche Vorrichtung sich infolge der kraftschlüssigen Verbindung mit den vorgenannten
Nocken wechselseitig auf und ab bewegt, wobei die Innenflächen gegeneinandergleiten.
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Die rotierende Welle mit den Einstechnocken übernimmt auch die Steuerung
des Arbeitsschlittens, und zwar durch an einem Gestänge nachgiebig angeordnete Klinken,
deren eine die Zahnstange des Schlittens jleweils über zwei Zahnteilungen der Kammzähne
vorschiebt, wenn mit zwei Einstechmessern gearbeitet wird. Ein größerer Vorschub
greift bei den Eckzähnen Platz und hierbei kommt die zweite Fortschaltklinke, welche
bei gewöhnlichem Vorschub leer läuft, zur Wirkung, indem sie in eine grober geteilte
Hilfszahnung eingreift, die nur an den Steilen angeordnet ist, an denen die Kämme
aneinanderstoßen. Die Schrägstellung der Einstechmesser wird über Kurvenflächen
erreicht, welche durch Steuerglieder des wandernden Schlittens in die Bahn des Einstechwerkzeughalters
gestellt werden und diese zu einer Verdrehung zu Beginn der Einstechbewegung in
die lotrechte Achse zwingen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
welche die Anordnung in perspektivischer Ansicht und teilweisen Sclmittstellen zeigt.
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I bezeichnet den Maschinenrahmen, der die Antriebsteile aufnimmt,
welche sich über dem Schlitten befinden, auf dem der Kämmerohling aufliegt und fortgeschaltet
wird. Dieser Rahmen, welcher auch die Gleithähnen des Schlittens stellt, enthält
oben die auswechselbar gelagerte Antriebswelle 2. Diese besitzt zwei Nockenpaare
3, 4 und 5, 6, welche die Einstechbewegungen und die Vorschübe bewirken.
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Für die Einstechbewegungen sind zwei Messer vorgesehen, weiche um
die Kammteilung voneinander abstehen und nacheinander betätigt werden, bevor ihre
Weiterschaltung um zwei Zahnteilungen erfolgt. Bei einfacheren Maschinen kann auch
nur ein Messer vorgesehen sein, genau so, wie die zwei Messer zahlenmäßig nach oben
keine Beschränkung bedeuten. Jedem Messer ist eine Nockenscheibe auf der Antriebswelle
2 zugeordnet, und diese Scheibe 3 oder 4 führt über Gleitrollen 7 oder 8 zu Stößeln
9 und 10, welche in Führungen 11 und 12 laufen und je einen Halbkreisquerschnitt
ausfüllen, die sich zu einem Vollzylinder in den Führungen ii und I2 ergänzen. Am
unteren Ende befinden sich dann die Klemmvorrichtungen I3 und I4, in welche die
beiden Schneidemesser 15 und I6 eingespannt werden. Dler Andruck der Stößel 9, 10
erfolgt kraftschlüssig, d. h. nach abwärts durch die Scheiben 3 un;d 4 und nach
aufwärts durch entsprechende Rückziehfedern. Das auf der Welle 2 ferner noch angeordnete
Nockenpaar 5 und 6 dient der Steuerung des Schlittenvorschubes, weloher für die
Einstechmesser 15 und 16 gemeinsam erfolgt, wobei die Nockenscheibe 6 die kleinen
Zahnteilungen und die Nockenscheibe 5 die großen Zahnteilungen für die Ortszähne
der Kämme bevorschubt. Beide Nockaenscheiben 5 und 6 arbeiten über wegverkieinernde
Übersetzungsbiebel I7 und I8 auf gefederte Stangen 20 und 21, welche an den Schwingarmen
23 gelenkig aufgehängt sind, die ihrerseits wieder mit langen Klinken 24 und 25
in Zahnteilungen eingreifen. Dabei arbeitet die Klinke 24, welche vom Stößel 21
und damit von der Scheibe 6 betätigt wird, mit einer Zahnstange 26 d;es nicht näher
dargestellten Schlittens zusammen, während die Klinke 25 auf Einschnitte 27 und
28 von Zahn-
blöcken 30 einwirkt, die in Abständen von je einer
Kammlänge in der Ausfräsung 29 der Zahnstange 26 befestigt sind.
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Der Schlitten, auf dem sich die Zahnstange 26 befindet, ist in bekannter
Weise mit Federrücklauf versehen, der durch eine Sperrklinke 31 wahlweise freigegeben
wird. 32 bezeichnet den unter den Einstechmessern 15 und 16 vorbeilaufenden Streifen
aus dem betreffenden Kammaterial, beispielsweise Zelluloid, welcher von beiden Seiten
durch abhebbare Leisten 33 erfaßt und geführt wird.
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Die Zahnteilung der Zahastange 26 entspricht den gewünschten Teilungen
der Kammzähne. Dadurch, daß zwei Messer 15 und I6 verwendet werden, erfolgt die
Fortschaltung des Schlittens gleichzeitig um zwei Kammzahnteilungen (= ein Stangenzahn),
nachdem die Messer 15 und 16 nacheinander eingestochen haben. Die betreffenden Einstiche
sind in der Zeichnung mit a und b bezeichnet worden, wobei der Schnitts vom Messer
15 und der Schnitt b vom Messer 1 6 erfolgt. Ist auf diese Weise eine Kammreihe
von Zähnen hergestellt worden, so erfolgt das Ausstanzen der Eckzähne, welches größere
Teilungen und außerdem noch ein Schrägstellen der Messer erfordert. Die größere
Teilung wird durch einen zusätzlichen Vorschub erreicht, den die Klinke 25 bew,erkstelligt,
welch letztere von der zweiten Kurvenscheibe 5 ihren Antrieb erhält. Dieser Antrieb
der Klinke 25 ist bei jedem Wellenumlauf der gleiche; die vorschiebende Bewegung
der Klinke 25 stößt aber dabei ins Leere, und zwar so lange, als keine Zähne sich
unter ihrer Schneide befinden.
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Dieser Leerlauf dauert während der ganzen Herstellung der normalen
mittleren Zähne an; beim Erreichen der Eckzähne, die sich aus den aneinanderstoßenden
vier Kämmen ergeben, kommen jedoch die Zahnblöcke 30 zur Wirkung und führen die
Bewegung der Kurvenscheibe 5 zum Erfolg. Die Bewegungen dieser Scheibe 5 selbst
sind so gelegt, daß sie zwischen die normalen Kammzahnvorschübe, welche durch die
Klinke 24 nach jedem zweiten Einstechen der Messer 15, 16 erfolgen, hineinfallen,
also jeweils nach dem Einstich des ersten Messers 15 stattfinden. Bei jedem anderen
Schaltprinzip müßten sich die Vorschübe beider Klinken 24, 25 überlagern, genau
so wie es möglich ist, die Messer mittig oder rückseitig zur Drehachse der Einspannvorrichtungen
13 und 14 zu lagern.
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Nach jeder Schaltung des zusätzlichen Vorschubes durch die Klinke
25 muß gleichzeitig auch eine Schrägstellung des Messers 16 erfolgen, welche durch
ein Steuerglied 34 veranlaßt wird. Dieses schräge Steuerglied 34 ist an der mitlaufenden
Zahnstange 26 des Schlittens befestigt, und zwar mittig im Bereich der Zahnblöckle
30, so daß sie an diesen selbst angeordnet werden können. In der Ebene des Halters
14 für das Einstechmesser 16, bei dessen Niedergehen die Schrägstellung erfolgen
soll, ist nun ein abgeschrägter Stift 35 gleitbar in einem Stück des Rahmens angeordnet,
der mit seinem schrägen Ende in die Bahn des Anschlages 34 hineinragt und durch
diesen für gewisse Zeit nach unten gedrückt wird. An dem Schaft 35 hängt ein Win,kel.stück
36, dessen lotrechter Teil an dem rückwärtigen Arm eines um den Zapfen 37 drehbaren
Hebels 38 angelenkt ist.
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Der Hebel 38 führt dann weiter zul einer Stange 39, die an einem Hebelarm
40 angreift, der eine Kurvenbahn besitzt und der bei Waagerecht stellung mit dem
Kurvenstück 41 des Messerhalters 14 in Eingriff kommt und zufolge der Form der Kurvenfläche
eine Schwenkbewegung des Messerhalters um seine Achse beim Niedergehen desselben
erzwingt. Diese Schwenkbewegung tritt nur bei Betätigung des Messers I6 ein, und
nach dem Hochgehen seines Messerhalters 14 sorgt eine am Zapfen 42 und dessen Arm
43 angeordnete Feder 44 für die selbsttätige Rückkehr in die. Normalstellung.
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Im einzelnen geht das Einstechen der Eckzähne mit den jeweiligen
Schrägstellungen folzgendermaßen vor sich: Die Arbeitsfolge beim Schneiden ist zuerst
mit dem Messer 15 und dann mit dem Messer 16, wobei fortlaufend gleichmäßige Einschnitte
a und b in dem Kammstreifen entstehen, wodurch zwei Einschnitte a und b und die
folgenden je einen Kammzahn ergeben. Dabei rückt der Arbeitstisch mittels der Klinke
24 nach je zwei aufeinanderfolgenden Schnittlen a und b um einen Zahnabstand der
Zahnstange 26, der zwei Teilungseinheiten des Kammes entspricht, weiter vor, und
es folgen abermals zwei Einschnitte a und b, zwischen denen kein Vorschub durch
die Klinke 24 stattfindet.
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Kommt nun der seitlich der Zahnstange 26 angebrachte Zahnblock 30
mit seinem angehefteten Anschlag 34 in den Herstellungsbereich der Eckzähne, so
wird schon beim Arbeitsgang des Messers 15 (mit Schnitt a) der Hebel 40 mit seiner
Steuerfläche hochgeschwenkt, so daß er im folgenden in der Bahn des Kurvenstückes
41 liegt. Während das Messer 15 das Kammharz 32 wieder verläßt, führt der sonst
leer laufende Greifer 25 erstmalig durch Eingreifen in die Zahnung 27 einen Vorschub
aus und verlängert auf diese Weise den Schnitteabstand a-b um einen Zahnabstand
der Stange 26.
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Der darauffolgende Arbeitsgang des Messers 16 zwingt dieses zufolge
der Kurvenfläche 4x zu dem Schrägschnitt bs, indem das Messer 16 aus der Parallelstellung
in die Lage b, zurückgeschwungen wird, und zwar durch Schwenkung um den inneren
Drehpunkt. Nach dem Schnitt kehren die Messer 15 und 16 wieder in ihre Normalstellung
zurück, worauf der Schlittenvorschub durch die Klinke 24 in die gezeichnete Messerlage
erfolgt, bei der sich der Schnitts an den Schrägschnitt bs anschließt.
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Die beiden Endizähne für das eingestochene Kammpaar sind damit hergestellt,
und es folgen die Anfangs zähne für das weiterhin zu bildende Kamm paar.
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Auf den Einstich des Messers 15 setzt der zusätiliche Vorschub durch
die Klinke 25 durch Eingriff in die Zahnlücke 28 ein, welcher das Messer I6 auf
die nächste Linie bs bringt, wenn dieses beim Abwärtsgehen geschwenkt wird, was
der Fall sein muß, da ja der Steueranschag 34 noch wirksam ist. Das Rückschwehleen
bringt das Messer 16
wieder in die Parallellage und der darauffolgende
Vorschub (Klinke 24) das (andere) Messer 15 über die Einstechlinie a, bei welcher
der Steueranschlag 34 und der Zahnblock 30 außer Reichweite der Steuerglieder kommen.
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Darauf vollzieht sich das weitere Vorwärtsschalten mittels des Vorschubes
24 auf der Zahnstange 26 gleichmäßig weiter, wobei zuvor das Hebelgestänge 36 bis
40 infolge Freiwerdens des Stiftes 35 in die Ausgangslage zurückklinkt. Während,
wie bereits erwähnt, bei den Geradezähnen nach je zwei Einschnitten der Vorsehub
einsetzt, erfolgt bei der Ausprägung der Endzähne nach jedem Schnitt ein Weiterrücken
des Arbeitsschlittens. Die Schlitteneinrichtung 33 mit dem eingelegten Kunststoffstreifen
32 durchläuft den Maschinentisch und schaltet sich vom Antrieb.smotor durch Anschlag
bolzen awtomatisch ab, wenn das Material zu End ist. Zu einem neues Arbeitsgang
wird der Schlitten mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Handrades
wieder zur Ausgangslage gebracht, nachdem der gestanzte Kammstreifen 32 entfernt
und eine neue Kunststoffschicht eingelegt wird. Auf diese Weise werden, da die Kammzähnle
ineinandergreifend angeordnet sind, stündlich mehr als Soo Känune hergestellt, zumal
der Arbeitstisch die Bearbeitung von Kunststoffstreifen von etwa 1500 mm Länge zuläßt.
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Ein weiterer Erfindungsgedanke liegt ferner in der Heizmöglichkeit
des beweglichen Maschinenarbeitstisches unit einer Schutzspannung von etwa 42 Volt,
um den zu schneidenden Kunststoff durch anhaltende Wärme etwas zäh zu erhalten,
um eine genaue splitterfreie Stanzarbeit zu gewährleisten.