Einrichtung zum starren Verbinden von mechanischen Teilen eines Zeitmessgerätes mit einem Klebstoff
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum starren Verbinden von mechanischen Teilen eines Zeitmessgerätes mit einem Klebstoff in einem halb- oder vollautomatischen Herstellungsprozess von Bauteilen, mit einer Vorrichtung zum Fördern der zu verbindenden Teile von einer Arbeitsstelle zur nächsten, einer Dosiervorrichtung für den Klebstoff und einer Vorrichtung zum Erwärmen des Klebstoffes.
Das Verbinden von mechanischen Teilen eines Zeitmessgerätes, insbesondere des äusseren Endes einer Spiralfeder mit dem an einem Unruhkolben befestigten Klötzchen mittels einem Klebstoff, ist bekannt. Normalerweise werden die zusammengefügten Teile während einer mehr oder weniger langen Zeit mechanisch in der richtigen Stellung zueinander gehalten, bis der Klebstoff erhärtet ist oder abgebunden hat Sehr oft wird das Aushärten beschleunigt, indem man die zusammengefügten Teile in einem Ofen erhitzt. Jedoch in allen diesen Fällen wird der Herstellungsprozess von Bauteilen für eine längere Zeit unterbrochen und kann deshalb nicht kontinuierlich durchgeführt werden.
Ausserdem werden bei kleinen Uhrwerk-Bauteilen die allfällig vorhandenen Lager, während der Montage mit Schmiermittel versehen. Diese Schmiermittel können bei einer Wärmebehandlung des zusammengefügten Bauteiles auslaufen und zum Teil verdunsten, wodurch die gewünschte Schmierwirkung in Frage gestellt wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung anzugeben, die gestattet, die Erhärtungszeit des Klebstoffes wesentlich zu senken und damit den Vorgang des Verbindens von Teilen mit Klebstoff in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess einzufügen, ohne dass dadurch der Takt des Herstellungsprozesses beeinträchtigt wird. Ausserdem soll die unter bestimmten Umständen schädliche Wärmebehandlung nur auf die Verbindungsstelle der Teile beschränkt werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erwärmen des Klebstoffes eine Glühlampe und eine optische Sammellinse zum Bündeln der Wärmestrahlen enthält, wobei deren Brennpunkt auf die Verbindungsstelle der genannten Teile gerichtet ist, wenn sich diese an den zugehörigen Arbeitsstellen befinden, und dass ein Zeitrelais zum definierten Ein- und Ausschalten der Glühlampe vorgesehen ist.
Die Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine halbautomatische Einrichtung für die Montage der Unruh eines Uhrwerkes auf den Unruhkolben und das Befestigen des äusseren Endes der Spiralfeder an mit dem Unruhkloben verbundenen Klötzchen, in der Draufsicht,
Fig. 2 ein Bauteil eines Uhrwerkes, der die Unruh, den Unruhkloben und die Spiralfeder umfasst,
Fig. 3 eine Vorrichtung zum dosierten Aufbringen eines Klebstoffes auf die Verbindungsstelle von miteinander zu verbindenden Teile teilweise im Schnitt und
Fig. 4 eine Wärmestrahlungsvorrichtung zum gezielten Erwärmen der Verbindungsstelle der Teile, teilweise im Schnitt.
Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung umfasst einen Werktisch 1, eine um ihren Mittelpunkt drehbare Scheibe 2 mit konzentrisch um diesen Mittelpunkt angeordneten Aussparungen 3, ein erstes Magazin 4, das die getrennten Teile, die miteinander verbunden werden sollen, enthält, ein zweites Magazin 5 zum Aufnehmen der miteinander verbundenen Teile und Armstützen 6 zum Erleichtern der Arbeit für die Bedienungsperson der Einrichtung.
Mit Hilfe dieser Einrichtung kann der in der Fig. 2 dargestellte Bauteil 7 eines Uhrwerkes in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess zusammengebaut werden. Der Bauteil 7 umfasst einen Unruhkloben 8, eine Unruh 9, eine Spiralfeder 10 und ein mit dem Unruhkloben verbundenes Klötzchen 11, das in einem Klötzchenhalter 12 mittels einer Schraube 13 gehalten ist.
Der Herstellungsprozess erfolgt in verschiedenen Schritten. Bei der Stelle A liegt wenigstens ein der miteinander zu verbindenden Teile in der entsprechenden Aussparung 3. Die Scheibe 2 wird durch nicht dargestellte Mittel automatisch oder von Hand in einem der Arbeitsrhythmus entsprechenden Takt weitergeschaltet, so dass der Teil oder die Teile an die Arbeitsstelle B gelangt, bzw. gelangen. An dieser Stelle B wird beispielsweise der Unruhldoben 8 in eine bestimmte Position innerhalb der Aussparung 3 gebracht, in welcher er durch nicht dargestellte Rippen oder Vertiefungen im Boden der Aussparung gehalten wird. Hierauf wird die Unruh 9 mit der Spiralfeder 10 eingesetzt, wobei die Lagerteile der Unruh 9 und des Unruhklobens 8 ineinandergefügt und das äussere Ende der Spiralfeder 10 in einen Schlitz 14 im Klötzchen 11 gelegt wird.
Der Arbeitstakt, mit welchem die Scheibe 2 schrittweise weitergeschaltet wird, ist in erster Linie von der Zeit abhängig, welche für die oben beschriebene Montagearbeit benötigt wird.
Beim nächsten Takt gelangen die zusammengefügten Teile zur Arbeitsstelle C, an der sich eine Klebstoffdosiervorrichtung 15 befindet. Eine solche Vorrichtung ist in der Fig. 3 prinzipiell dargestellt und umfasst einen Behälter 16 zum Aufnehmen des Klebstoffes, eine Düse 17 und einen Kolben 18. Ueber eine Druckleitung 19 wird dem oberen Teil des Behälters 16 über ein steuerbares Ventil 20 stossweise Druckluft zugeführt. Das Ventil 20 ist seinerseits über eine Leitung 21 mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden. Der Behälter 16 und das Ventil 20 sind an einer Platte 22 befestigt, damit die Düse 17 sich genau oberhalb der Verbindungsstelle Spirale 10/Klötzchen 11 befindet, wenn sich die an der Arbeitsstelle B zusammengefügten Teile an der Arbeitsstelle C befinden.
In der Fig. 3 sind von den zusammengefügten Teilen nur das Klötzchen 11 und das äussere Ende der Spirale 10 gezeichnet, wobei das erstere im Schnitt dargestellt ist, um den Schlitz 14, der mit Klebstoff aufgefüllt werden soll, besser erkennen zu können.
Nachdem der Schlitz 14 mit dem Ende der Spirale 10 unterhalb der Düse 17 angelangt ist, wird automatisch das Ventil 20 kurzzeitig betätigt, wodurch eine genau dosierte Menge Klebstoff aus der Düse 17 austritt, welche Menge genügt, den im Schlitz 14 verbleibenden Zwischenraum auszufüllen.
Wird anstelle von gewöhnlicher Druckluft ein Gas benützt, welches mit dem Klebstoff nicht oder nur wenig reagiert, so kann auf den Kolben 18 verzichtet werden, da sich der Druck des Gases auch ohne Kolben 18 direkt auf den Klebstoff überträgt. Vorzugsweise wird eine Düse mit einem nicht dargestellten Rückschlagventil verwendet. Wesentlich ist, dass die Dosiervorrichtung 15 eine bestimmte, gleichbleibende Menge Klebstoff in den Schlitz 14 des Klötzchens 11 einführt.
Beim nächsten Takt gelangt die mit Klebstoff versehene Verbindungsstelle an die Arbeitsstelle D, eine solche ist in der Fig. 4 schematisch und im Schnitt dargestellt. Sie umfasst eine Lampe 24 als Wärmequelle, die in eine an einem Halter 26 befestigten Fassung 25 eingesetzt ist, und eine optische Sammellinse 27. Diese Sammellinse nimmt die vom Glühfaden der Lampe 24 erzeugten Wärmestrahlen auf und konzentriert sie in ihrem Brennpunkt, welcher auf die mit Klebstoff versehene Verbindungsstelle gerichtet ist. Eine als Reflektor wirkende Abschirmung 28 umgibt teilweise die Lampe 24, wobei zum Vermeiden einer Uberhitzung derselben oben in dieser Abschirmung eine Öffnung vorgesehen ist. Von den zu verbindenden Teilen sind wie in der Fig. 3 nur das Klötzchen 11 und das Ende der Spiralfeder 10 gezeichnet.
Durch die oben beschriebene Wärmestrahlungsvorrichtung 15 wird nur die mit Klebstoff versehene Verbindungsstelle erhitzt, damit der Klebstoff in möglichst kurzer Zeit aushärtet oder doch wenigstens einen solchen Grad der Aushärtung erreicht, dass sich die zusammengefügten Teile ohne grösseren Kraftaufwand nicht mehr voneinander trennen lassen und ihre eingenommene, gegenseitige Lage nicht mehr ändert. Die für die Aushärtung des Klebstoffes notwendige Wärmeenergie wird durch ein Zeitrelais 29 festgelegt. Durch dieses Zeitrelais wird die Lampe 24 für eine bestimmte Dauer eingeschaltet, sobald die mit Klebstoff versehene Verbindungsstelle die Arbeitsstelle D erreicht hat.
Während dieses Vorganges werden mit Ausnahme der Verbindungsstelle, d. h. des Klötzchens 11 und des Endes der Spirale 10, keine weiteren Teile erwärmt.
Insbesondere wird die Temperatur der Lagerteile nicht oder zumindest nur sehr wenig verändert, so dass in den Lagern befindliche Schmiermittel nicht verdunsten oder allenfalls sich zersetzen kann. Weiter wird mit Ausnahme des äusseren Endes der Spirale 10 kein weiterer Bereich derselben erhitzt, so dass diese ihre volle Elastizität beibehält und ihre Eigenschaften sich nicht verändern, obwohl die Verbindungsstelle relativ stark erhitzt wird.
Das örtlich beschränkte Erhitzen der Verbindungsstelle gestattet, den Aushärtevorgang für den Klebstoff ohne Schaden für die übrigen Teile wesentlich zu verkürzen, so dass die zum Aushärten benötigte Zeit kürzer ist als die Taktzeit, mit welcher der Herstellungsprozess abläuft.
Die gemäss dem oben beschriebenen Verfahren starr miteinander verbundenen Teile können, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, in einer weiteren, nicht gezeichneten Arbeitsstellung in das zweite Magazin 5 eingegeben oder auch einer direkten Weiterverarbeitung zugeführt bzw. für eine weitere Montage benützt werden.
Es ist klar, dass sich dieses oben beschriebene Verfahren nicht nur zum dauerhaften Verbinden der Spiralfeder 10 mit dem Klötzchen 11, sondern auch zum Verbinden von irgendwelchen feinmechanischen Teilen eignet.
Anstelle der in der Fig. 4 dargestellten Lampe 24 und der Linse 27 können auch andere Wärmequellen, wie Infrarotstrahlen und andere Mittel, z. B. Hohlspie gel, zum Konzentrieren der Wärmestrahlen verwendet werden.