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Die Erfindung bezieht sich auf einen Automaten zur Herstellung von Bolzen, der ein oder mehrere Zerstückelungsmesser, eine sich drehende Walze, um die Walze ein Formsegment oder mehrere Formsegmente und zwischen dem Zerstückelungsmesser bzw. den Zerstückelungsmessern und der Walze ein oder mehrere Führungsrohre für die abgeschnittenen Rohlinge aufweist.
Zur Elektronenröhrenproduktion sind Elektronenröhreneinführungselemente in grosser Menge nötig. Es sind mehrere Typen dieser Einführungselemente bekannt, von welchen die sogenannte mit Bolzen versehene Elektrode am häufigsten angewendet wird (z. B. bei Bildröhren).
Der Bolzenteil der mit Bolzen versehenen Elektroden wird gegenwärtig auf Spezialmaschinen mit Hilfe eines Zerstückelungs- und Walzvorganges hergestellt. Das eine Ende oder beide Enden der 8 bis 13 mm langen Bolzen mit einem Durchmesser von 1 bis 1, 3 mm sind abgerundet, von grosser Oberflächenfeinheit und die Masstoleranz ihrer Länge bewegt sich in der Grössenordnung von 1/10 mm.
Für die Herstellung grösserer Rotationskörper, insbesondere für die Herstellung von Achsen für Schienenfahrzeuge, sind Profilwalzmaschinen bekannt, in welchen auf die vorgeschriebene Länge zugeschnittene Stangen oder Rohre mit Hilfe einer Walze und Segmenten verformt werden, wobei in den Segmenten eine zum Durchführen der Verformung dienende, das Werkstück eng umschliessende Nut ausgearbeitet ist. Weiters ist eine Drahtzerstückelungsmaschine bekannt, bei welcher der Draht mit Hilfe eines mit einem Solenoid betätigten Zerstückelungsmessers in Abschnitte von gleicher Länge zerschnitten wird, wobei die Länge der einzelnen Abschnitte auf elektrischem Wege gesteuert ist. Eine Walzbearbeitung der Enden der abgeschnittenen Stücke wird hiebei jedoch nicht vorgenommen.
Ein nach dem Zerstückelungsmesser vorgesehenes Rohr dient nur zum Führen jeweils eines einzigen Drahtabschnittes, der aus dem vom Zerstückelungsmesser abgewandten Rohrende herausragt und mit diesem herausragenden Ende eine elektrische Kontaktvorrichtung für die Steuerung des Zerstückelungsmessers betätigt, wobei aber die Länge des Rohres keine Bedeutung hat.
Ein bedeutendes Problem verursacht bei der Herstellung von Bolzen der Ausschuss. Das zum Ausscheiden der fehlerhaften Bolzen nötige Messgerät sowie die fehlerlos arbeitende Sortiervorrichtung sind nämlich so kostspielig, dass es zweckmässig war, eine Maschine zu schaffen, die für die Verwirklichung eines jeden Ausschuss eliminierenden technologischen Prozesses geeignet ist.
Bei der bisher angewendeten Spezialmaschine wurden die Bolzen nach der Zerstückelung des Drahtes mit Druckluft einzeln zwischen zwei rotierende Walzen geblasen, ohne dass die im Laufe der Zerstückelung entstandene Massabweichung von der Maschine durch Messen festgestellt und der eventuell fehlerhafte Bolzen entfernt worden wäre. Die Bolzen konnten zwischen die rotierenden Walzen nicht nur parallel zu den Walzenachsen gelangen, sondern auch in davon abweichender Richtung, was ebenfalls Ausschuss zur Folge hatte.
Wie bereits erwähnt, war die Produktion nicht von einem solchen Mess- und Sortiervorgang begleitet, der die fehlerhaften Arbeitsstücke ausnahmslos entfernt hätte, infolgedessen gerieten auch die fehlerhaften Bolzen entweder in je eine Elektronröhre hinein und der Ausschuss konnte erst nachträglich entdeckt werden, oder sie verursachten in der Arbeit der Schweissmaschinen ständige Störungen.
Das prinzipielle Schema der nach dem bekannten Verfahren arbeitenden Vorrichtung ist in Fig. l veranschaulicht, wo die einzelnen wichtigeren Konstruktionselemente schematisch dargestellt sind.
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hindurchrollt, indem er der Ausgestaltung der Formflächen entsprechend auf beiden Enden abgerundet wird und als fertiger Bolzen --12-- in einen Sammelbehälter--13--fällt.
Die Nachteile dieses Verfahrens sind die folgenden :
1. Wegen der nicht ganz präzisen Einstellung der Maschine, der abgenutzten Werkzeuge (gratiger Schnitt), der Druckschwankung der Druckluft, oder infolge anderer Umstände kann das Drahtstück --5-- während seiner Einführung zwischen die Walzen verschnitten, verbogen oder sonst beschädigt werden, eventuell kommt es zwischen den Walzen nicht in Rollbewegung, sondern beginnt zu gleiten. Es ist ferner möglich, dass das zwischen die Walzen eingeführte Drahtstück in eine schlechte Lage gerät und deshalb seine Abrundung nicht erfolgt.
Das so verschnittene, deformierte, fehlerhafte Drahtstück gelangt schliesslich unter die guten Bolzen.
2. Im Falle der Einstellung der Drahtfördervorrichtung auf Fehlmass oder im Falle ihres fehlerhaften Funktionierens-z. B. beim Rutschen der Zange-kommt auch das schlecht zugeschnittene Drahtstück zwischen die Walzen und gelangt als Bolzen mit Längenfehler ebenfalls unter die guten Bolzen.
3. Das zwischen die Formwalzen eingeführte Arbeitsstück wird von der Zunge --11-- zwischen den sich drehenden Walzen durchgedrückt. Das Zungenende bleibt auch während des Drehens des Bolzens noch eine Weile
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in Verbindung mit dem Bolzen, wodurch auf der Oberfläche des Bolzens Querrillen, Riefen od. dgl. entstehen.
Die eventuell eingebauten Bolzen müssen deshalb nachträglich einer intensiven Flächenbehandlung (Abreiben, Polieren) unterworfen werden ; die tieferen Riefen od. dgl. sind aber auf diese Weise nicht zu entfernen, weil dies schon eine unzulässige Massänderung der Bolzen zur Folge hätte.
4. Infolge der bei der Zuführung notwendigerweise verwendeten Druckluft (4, 5 bis 5 atü) wird die mit diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung einerseits geräuschvoll, anderseits wird ein Teil des für das Schmieren der Formflächen benutzten öls zerstäubt und dadurch der Schmierölbedarf der Maschine gesteigert und die umgebende Luft verunreinigt.
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen, und sie besteht im wesentlichen darin, dass bei einem Automaten der eingangs erwähnten Art die Länge des zu jedem einzelnen Segment führenden Rohres einem ganzzahligen Vielfachen der Länge der herzustellenden Bolzen gleich ist und für jedes einzelne Segment je eine die Rohlinge in den Walzspalt stossende Zuführungszunge vorgesehen ist, ferner dass der Automat auf der Strecke zwischen der Zange und dem Zerstückelungsmesser mit einem Drahtausbiegungsfühler, z. B. einem induktiven Fühler, und mit einem durch den Fühler gesteuerten Motorschalter versehen ist.
Vorzugsweise ist bei dem Automaten zwischen dem die Zuführungszunge bewegenden Organ und der Zunge eine Feder angeordnet. Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Formsegment in seiner in der Fortschrittsrichtung des Formvorganges betrachtenden Eintrittsebene an den beiden Kanten des Formprofils mit je einer die Auflagefläche verkürzenden Freistichnut versehen sein.
Es hat sich gezeigt, dass man mit einer solchen Kombination der Werkzeuge, mit einer solchen Ausgestaltung des Werkzeugprofils und mit dieser Zuführungsmethode einerseits die fehlerlose, sichere Durchführung des ganzen Arbeitsvorganges-der schnelle Zuführung und der Formgebung-auch im Falle einer beanstandbaren Schneidqualität sichern kann, anderseits mit völliger Sicherheit zu vermeiden ist, dass Drahtstücke, die entweder infolge schlechter Einstellung, oder wegen des fehlerhaften Funktionierens einzelner Konstruktionsteile nicht nach entsprechendem Mass gestückelt worden sind, zwischen die Formflächen und von hier als fehlerhafte Bolzen unter die guten Bolzen gelangen.
Die auch in der Praxis erwiesenen Vorteile des erfindungsgemässen Automaten sind die folgenden :
1. Bei den hergestellten Produkten wird Ausschuss vermieden, deshalb sind jetzt die früher notwendigen (übrigens unvollkommen funktionierenden) Sortiervorrichtungen überflüssig. Die Investitionskosten der Maschinenfliessreihen, die zur Herstellung des Produktes nötige Betriebsfläche, der Bedarf an Bedienungspersonal und Energie werden also geringer.
Die Vermeidung des Ausschusses wirkt sich günstig auf die Leistung, die Betriebssicherheit der weiterverarbeitenden Einrichtungen (Schweissmaschinen), auf die Lebensdauer der einzelnen Konstruktionsteile und so auch auf die Qualität des Endproduktes aus.
2. Die Bewegung der Zunge, die das Arbeitsstück zwischen die Formflächen einführt, ist begrenzt, so dass sie nur bis zum Beginn der Rollbewegung mit dem Arbeitsstück in Berührung bleibt. Im Gegensatz zur früher verwendeten Maschine berührt also die Zunge das von der Walze erfasste, sich bereits drehende Arbeitsstück nicht mehr und kann daher die Oberfläche desselben nicht verletzen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Oberflächenqualität des mit der erfindungsgemässen Maschine hergestellten Bolzens bedeutend besser als bisher ist. Die Oberfläche des Bolzens ist frei von Riefen u. dgl. Beschädigungen, es kann also mit einem einfacheren, kürzeren Flächenbehandlungsvorgang bessere Oberflächenqualität erreicht werden, was auch auf die Qualität des Endproduktes eine günstige Wirkung hat.
3. Im Betrieb des Automaten ist keine Druckluft nötig. Dieser Umstand vermindert den Energiebedarf der Herstellung, ausserdem arbeitet die Vorrichtung leiser und es erfolgt keine Verunreinigung der Luft durch unter der Wirkung der Druckluft zerstäubtes öl.
4. Die erfindungsgemässe Maschine ermöglicht eine solche konstruktive Lösung (um eine Walze können mehrere Formsegmente angebracht werden), mit welcher eine wesentliche Leistungssteigerung sowie durch die gleichmässige Verteilung der Belastung entlang des Walzenumfanges die Entlastung der Lager der Walze erreicht werden kann.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht.
Während in Fig. l das prinzipielle Schema der nach dem bekannten Verfahren arbeitenden Vorrichtung dargestellt ist, zeigen Fig. 2 den erfindungsgemässen Automaten mit seinen wesentlichen Bauteilen, die Fig. 3 bis 6 die erfindungsgemässe Regelung des Zuführungsprozesses und Fig. 7 ein Segment mit kontinuierlich veränderlichem Nutprofil, wobei vier Schnitte A bis D dargestellt sind.
Die Konstruktion der Maschine ist bis zum Arbeitsvorgang der Drahtzerstückelung und einschliesslich desselben mit der Konstruktion der in Fig. l dargestellten früher verwendeten Maschine identisch. Der gebündelte
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nötigen Länge zerstückelt wird.
Das abgeschnittene Drahtstück --5-- wird erfindungsgemäss nicht zwischen sich drehenden Walzen
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geformt, sondern zwischen der glatten Mantelfläche einer sich drehenden Walze--14--und der Innenfläche von einem oder mehreren fixen konkaven Segmenten--15-, dessen oder deren Bogen dem Bogen des Walzenmantels entspricht. Das die Verformung der Bolzenenden ausführende Profil ist in dem fixen Segment --15-- ausgebildet, u. zw. so, dass es in der Richtung der Rollbewegung des Arbeitsstückes stufenweise seine endgültige Form annimmt, auf die in Fig. 7 mit Profilserie--A bis D-dargestellte Weise.
Die Einführung des abgeschnittenen Drahtstückes --5-- zwischen die Formflächen wird nicht mit Druckluft, sondern mit dem Ende des für die folgende Abtrennung zugeführten Drahtstückes durchgeführt, u. zw. über einen Kanal-16-, dessen Länge dem Vielfachen, zweckmässig dem acht- bis zehnfachen der Zerstückelungslänge entspricht.
Das in die Anfangslage des Formvorganges geschobene Drahtstück --5-- wird mit der Zunge--17-- der Zuführvorrichtung zwischen die Flächen der sich drehenden Walze --14-- des fixen Segments-15-geschoben, wo es rollend hindurchgelangt, während die beiden Enden des Bolzens durch Einwirkung des Segments --15-- die gewünschte Halbkugelform annehmen, wonach der fertige Bolzen --12-- in den Sammelbehälter--13--fällt. Der fortschrittliche Charakter des erfindungsgemässen Automaten tritt dann zum Vorschein, wenn die Länge der Bolzen von der vorgeschriebenen Länge aus irgendeinem Grund (z. B. wegen der Verstellung der Zuführvorrichtung) abweicht.
Jede noch so kleine Abweichung der Längenabmessung der Bolzen von der optimalen steigert sich zu einer bedeutenden, wahrnehmbaren Abmessungsdifferenz in der Höhe der den Formvorgang durchführenden Walze, weil die Massabweichung der acht bis zehn Bolzen, welche die Entfernung zwischen dem Zerstückelungsmesser und der Walze überbrücken, sich in acht- bis zehnfacher Grösse meldet.
Durch die zweckmässige Lösung der Zuführvorrichtung, durch die zweckmässige Anordnung der Drahtfördervorrichtung --3-- und der Zerstückelungsvorrichtung--4--ist es gesichert, dass die an der Zuführungsstelle auftretende, gut wahrnehmbare Abweichung, entweder auf direkte oder auf indirekte Weise, die Abbrechung des Einführungsvorganges auslöst und dadurch verhindert, dass Bolzen mit fehlerhafter Längenabmessung zwischen die Formflächen gelangen und von dort als fehlerhafte Bolzen unter die fehlerlosen Bolzen kommen bzw. dass die Vorrichtung falsch eingestellt ist oder in fehlerhaftem Zustand funktioniert und Ausschussprodukt herstellt.
Eine beispielsweise Lösung der auf diesem Prinzip beruhenden Regelung des Zuführungsprozesses ist in den Fig. 3 bis 6 dargestellt, wo in Fig. 3 der Fall des Zerstückelns nach Mass, in den Fig. 4 und 5 der Fall des Zerstückelns in kürzere, in Fig. 6 der Fall des Zerstückelns in längere Drahtstücke veranschaulicht ist.
Im ersten Fall-Fig. 3-kann die Zuführung ungestört erfolgen ; das der Zunge--17-gegenüberstehende Drahtstück kann von der Zunge unbehindert zwischen die Formflächen des Werkzeugpaares --14, 15-- eingeschoben werden. Im zweiten Fall-Fig. 4- hat der Bolzen infolge der kürzer geratenen Zerstückelung den Kanal--16-nicht vollständig verlassen, darum kann der Bolzen von der Zunge--17nicht zwischen die Formflächen geschoben werden. Beim nächsten Vorschub-Fig. 5-schlägt der Bolzen auf,
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sich infolge der zweckmässigen Anordnung hiezu die Möglichkeit bietet-aus, und das die Ausbiegung wahrnehmende Organ unterbricht die Verbindung zwischen dem Antriebsmotor der Maschine und dem elektrischen Netz.
Im dritten Fall-Fig. 6-schlägt der zum Orientieren des für die Zuführung fälligen Bolzens dienende Anschlag infolge der länger geratenen Zerstückelung auf und die Drahtausbiegung, welche die Maschine abstellt, erfolgt noch bevor die Zuführbewegung der Zunge --17-- begonnen hätte.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Automat zur Herstellung von Bolzen, der ein oder mehrere Zerstückelungsmesser, eine sich drehende Walze, um die Walze ein Formsegment oder mehrere Formsegmente und zwischen dem Zerstückelungsmesser
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