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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen eines Drahtes, der einen eine längslaufende Fuge aufweisenden Mantel aus vorzugsweise Edelmetall hat, zu einer in der Schmuckindustrie verwendeten Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine solche Vorrichtung ist aus der FR-OS 25 07 447 bekannt.
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Die bekannte Vorrichtung weist eine Führungseinrichtung auf, die an den Rändern der Mantelfuge angreift und sicherstellt, daß der Draht mit einer vorbestimmten Orientierung der Fuge aus der Zuführvorrichtung ausläuft. Diese Vorrichtung richtet den Draht durch an den Rändern der Fuge angreifenden mechanischen Einrichtungen aus, was es erfordert, daß die Fuge eine gewisse Mindestbreite hat und der Draht ausreichend steif ist. Insbesondere bei geringen Drahtdurchmessern und geringen Wandstärken des Mantels kann der Einsatz dieser Vorrichtung zu Beschädigungen des Drahtes führen oder gänzlich unmöglich sein. Sollte eine größere Verdrehung des Drahtes auftreten, so können die zum Ausrichten des Drahtes notwendigen Kräfte ebenfalls zu einer Beschädigung des Drahtes führen, insbesondere wenn dieser aus einem weichen Material, beispielsweise Gold, hergestellt ist.
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Aus der US-PS 39 70 233 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines wendelförmigen Rohres aus einem biegbaren Flachbandmaterial bekannt, bestehend aus einer einen Wickeldorn aufweisenden Wickelvorrichtung und einer einlaufseitig dazu angeordneten Formvorrichtung, die das Flachband zu einem Rohr oder Hohldraht formt. Da die letztgenannte Vorrichtung feststehend und unmittelbar benachbart der Wickelvorrichtung angeordnet ist, ist für eine vorbestimmte Ausrichtung der Fuge in der gewickelten Wendel gesorgt, so daß eine Ausrichteinrichtung der vorbeschriebenen Art nicht erforderlich ist.
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Es ist in der Schmuckindustrie bislang auch üblich, die Steuerung der Lage der Fuge bei der Zuführung des Drahtes zu einer Werkzeugmaschine unter visueller Beobachtung durch die Bedienungsperson auszuführen, indem diese den Draht oder die Vorratsspule, von der dieser abläuft, von Hand in der einen oder anderen Richtung um die Achse des Drahtes herum verdreht, um damit die Auswanderung der Fuge auszugleichen und sie wieder in der vorbestimmten Lage auszurichten. Die Güte des fertigen Produkts ist bei dieser Verfahrensweise in hohem Maße von der Sachkunde und der Sorgfalt der Bedienungsperson abhängig. Großen Einfluß haben dabei auch die Abmessungen des zugeführten Drahts, da die visuelle Verfolgung der Fuge mit abnehmendem Drahtdurchmesser immer schwieriger wird. In jedem Falle benötigen sonst vollständig automatisch arbeitende Werkzeugmaschinen eine eigene Bedienperson allein für die Steuerung der Drahtzufuhr.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine automatische Drahtzufuhr unter Ausrichtung der Fuge des Drahtes auf eine vorbestimmte Lage zu einer Werkzeugmaschine möglich ist, ohne daß die Fuge eine Mindestbreite aufweisen muß oder Einschränkungen hinsichtlich des Drahtdurchmessers hingenommen werden müssen und die Gefahr einer Beschädigung des Drahtes vermieden ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung, die sich von den Konzepten der bekannten Vorrichtungen völlig löst. Die Fuge wird nicht durch mechanischen Angriff an ihr selbst ausgerichtet, sondern es wird die bislang manuell ausgeführte Verfahrensweise mechanisiert, indem die Lage der Fuge mit optischen Einrichtungen abgetastet und von entsprechend gelieferten Sensorsignalen die Zuführungseinrichtung für den Draht derart gesteuert wird, daß die Fuge stets die Soll-Lage einnimmt. Die Vorrichtung arbeitet in einer geschlossenen Regelschleife, wobei der zugeführte Draht stromaufwärts von der Sensoreinrichtung um seine Achse so verdreht wird, daß die Fuge die Soll-Lage einnimmt. Diese Verdrehung kann zweckmäßigerweise an einer Zuführrolle oder -spule geschehen, von der der Draht abgewickelt wird.
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Wenn in der nachfolgenden Beschreibung von "Hohldraht" die Rede ist, so ist dies nur ein Beispiel für den Anwendungsbereich der Erfindung, da die Erfindung ebenso auch auf Drähte anwendbar ist, die einen Kern aufweisen, der von einem mit einer Fuge versehenen Mantel umgeben ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Zuführvorrichtung näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine schematisierte Darstellung des Arbeitsprinzips der Vorrichtung,
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Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht einer Vorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2, und
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Fig. 4 eine schematisierte Gesamtdarstellung der Vorrichtung und der zugehörigen Schaltungsanordnung.
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Eine in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung hat eine in Wirkbeziehung zu einer Draht-Zulaufstation einer Werkzeugmaschine für die Schmuckwarenindustrie an einer solchen Maschine anbringbare metallene Grundplatte 1 mit einem am oberen Ende angebrachten Winkelträger 2, welcher einen Motor 3 und ein in bekannter Weise damit verbundenes Untersetzungsgetriebe 4 trägt. Die hohle Ausgangswelle 5 des Untersetzungsgetriebes 4 trägt am oberen Ende eine Halterung 6, in deren oberem Teil eine (allein in Fig. 4 dargestellte) Vorratsrolle R in bekannter Weise gelagert ist. Die Laufrichtung eines von der Vorratsrolle R ablaufenden Hohldrahts F ist in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien angedeutet. Von der Rolle R aus verläuft der Hohldraht F durch die Hohlwelle 5 des Untersetzungsgetriebes 4 hindurch. Unterhalb des Winkelträgers 2 stehen an der Grundplatte 1 zwei Stützen 7, 8 in gegenseitigem senkrechtem Abstand hervor. Die Stützen 7 und 8 tragen Führungseinrichtungen für den aus der Hohlwelle 5 des Untersetzungsgetriebes 4 austretenden Hohldraht F in Form von jeweils zwei Rillenscheiben 9, 10 und 11, 12 an den Stützen 7 bzw. 8. Die beiden Scheiben jedes Paares liegen jeweils in einer Ebene und sind einander gegenüberstehend senkrecht zueinander versetzt, so daß der Draht F über den Boden der jeweiligen Rille verläuft. Zur Einstellung der Zugspannung des Hohldrahts F sind die Mittenabstände zwischen den beiden Scheiben jedes Paares verstellbar. Dies geschieht durch horizontale Verstellung der Achsen der Scheiben 9 und 11 mittels Stellschrauben 13 bzw. 14.
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Ein zwischen den Stützen 7 und 8 waagerecht an der Grundplatte 1 hervorstehender Sockel 15 ist von einer koaxial mit der Hohlwelle 5 fluchtenden Bohrung 16 durchsetzt, in welche eine den ablaufenden Hohldraht F koaxial umgebende Buchse eingesetzt ist. Ein aufwärts aus der Bohrung 16 hervorstehendes Teil der Buchse hat ein Paar Ringnuten 18, 19 für die in Axialrichtung unverschiebliche, verdrehbare Lagerung zweier übereinander angeordneter Tragringe 20 bzw. 21. An den freien Enden von senkrecht an den Tragringen 20, 21 hervorstehenden Armen 22 bzw. 23 sind die aktiven Teile 24 bzw. 25 zweier allein in Fig. 4 dargestellter Fotozellen 26 bzw. 27 angebracht. Die aktiven Teile oder Sensoren 24, 25 sind über Lichtleiter 28 mit den Fotozellen 26 bzw. 27 verbunden und im wesentlichen in der Mitte zwischen dem ersten Rillenscheibenpaar 9, 10 und der Buchse derart angeordnet, daß ihre optischen Achsen waagerecht verlaufen und in Richtung auf den Hohldraht F konvergieren. Die beiden Sensoren können außerdem in einer gemeinsamen Ebene oder leicht versetzt zueinander angeordnet sein, in jedem Falle jedoch so, daß ihre Abtastbereiche C 1 und C 2 einander in Laufrichtung des Hohldrahts F gesehen zu einem Teil überdecken. Der durch die einander überdeckenden Teile der Abtastbereiche C 1 und C 2 bestimmte Streifen auf der Oberfläche des Hohldrahts F entspricht der Arbeitsbandbreite B der Vorrichtung, d. h. dem Bereich, innerhalb dessen die Vorrichtung die Fuge S des ablaufenden Hohldrahts zu halten bestimmt ist (Fig. 1). Die Breite des Bereichs B ist größer als oder wenigstens genau so groß wie die Breite der Fuge S. Die beiden Fotozellen 26, 27 sind mit einer in Fig. 4 mit 30 bezeichneten Steuerschaltung für die Aufbereitung der von ihnen erzeugten Signale verbunden. Die Steuerschaltung 30 steuert eine Antriebssteuerung 31, über welche der Motor 3 in entgegengesetzten Richtungen in Drehung versetzbar ist.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Solange die Fuge S innerhalb der durch die einander überdeckenden Teile der Abtastbereiche C 1 und C 2 der Sensoren 24 bzw. 25 bestimmten Bandbreite B verläuft, steht der Motor 3 still. Wandert die Fuge S dann aus dem Bereich der Bandbreite B aus, so daß sie nur noch im Abtastbereich C 1 oder C 2 des einen oder anderen Sensors 24 bzw. 25 verläuft, so erzeugen die Fotozellen 26 oder 27 ein Signal, welches über die Steuerschaltung 30 die Antriebssteuerung 31 speist, so daß der Motor 3 in der einen oder anderen Richtung in Drehung versetzt wird, um die Halterung 6 mit der Vorratsspule R und damit den Hohldraht F im Gegenzeigersinn oder im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Dabei gelangt die Fuge S dann wieder zurück in die die Arbeitsbandbreite B bestimmenden Abtastbereiche der beiden Sensoren, woraufhin ein Signal zum Stillsetzen des Motors 3 erzeugt wird. Wandert die Fuge S dagegen aus den Abtastbereichen beider Sensoren aus, wie dies beispielsweise zu Beginn des Vorschubs geschehen kann, oder wird die Fuge S örtlich so schmal, daß die Empfindlichkeit der Fotozellen für ihre Erfassung nicht mehr ausreicht, so wird der Motor 3 in der einen oder anderen Richtung in Drehung versetzt, bis die Fuge S zunächst im Abtastbereiche eines der Sensoren erscheint. Darauf wird die Drehung dann in der gleichen Richtung fortgesetzt, bis die Fuge S wieder innerhalb des Bereichs der Arbeitsbandbreite B verläuft. Die Steuerschaltung 30 arbeitet im wesentlichen als mit den Ausgangssignalen der beiden Fotozellen gespeiste Vergleichsschaltung und erzeugt kein Ansteuersignal für den Motor 3, solange die Fuge S innerhalb der Abtastbereiche beider Sensoren bzw. Fotozellen verläuft. Erzeugt nur eine der Fotozellen ein das Vorhandensein der Fuge S im Abtastbereich des zugeordneten Sensors anzeigendes Signal, so erzeugt die Steuerschaltung ein Ansteuerungssignal, durch welches der Motor 3 in der jeweiligen Rückstellrichtung in Drehung versetzt wird. Liefert dagegen keine der beiden Fotozellen ein das Vorhandensein der Fuge anzeigendes Signal, dann erzeugt die Steuerschaltung ein Signal, durch welches der Motor 3 in einer beliebigen Richtung in Drehung versetzt und gehalten wird, bis die Fuge S wieder innerhalb der Arbeitsbandbreite B verläuft. Die Steuerschaltung 30 kann in beliebiger Weise ausgeführt sein, beispielsweise mit Hilfe von untereinander verbundenen Relais oder elektronischen Bauteilen.
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Die Arbeitsbandbreite B der Vorrichtung kann auch auf andere Weise als vorstehend beschrieben und in Fig. 1 dargestellt bestimmt werden. So können die Sensoren 24, 25 so angeordnet sein, daß sich ihre Abtastbereiche C 1 bzw. C 2 nicht überdecken, wobei dann die Arbeitsbandbreite durch den Querabstand zwischen den beiden Abtastbereichen bestimmt würde. Eine derartige Anordnung wäre jedoch weniger vorteilhaft als die vorstehend Beschriebene, da die Fotozellen hier bei einem Verlauf der Fuge S an der den Abtastbereichen der Sensoren abgewandten Seite des Hohldrahts das gleiche Signal erzeugen würden als beim Verlauf der Fuge innerhalb der Arbeitsbandbreite.
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Der Winkel, in welchem die beiden Sensoren 24 und 25 relativ zueinander auf den Hohldraht ausgerichtet sind, läßt sich durch Verdrehen der Tragringe 20 bzw. 21 und Festsetzen derselben mittels Klemmschrauben 32 bzw. 33 beliebig einstellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann an jeder in der Schmuckwarenindustrie gebräuchliche Werkzeugmaschine angebaut werden, welche mit eigenen Einrichtungen für den Vorschub von Hohldraht versehen ist.