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Vorrichtung zum Schneiden und Abisolieren von Schaltdrähten Zur Herstellung
von auf Maß geschnittenen und an beiden Enden abisolierten Leitungsstücken werden
Vorrichtungen verwendet, mit deren Hilfe der Draht von Rollen abgewickelt und durch
einen Messerkopf geführt wird, der das Einschneiden, der Isolierung und das Durchtrennen
des Drahtes zwischen den beiden Einschneidstellen bewirkt.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der Ablauf der einzelnen
Arbeitstakte über Kurvenscheiben gesteuert, die z. B. über Schnecken angetrieben
werden. Die Herstellung dieser Kurvenscheiben weist gewisse Schwierigkeiten auf,
da sie wegen des unregelmäßigen und mathematisch nicht erfaßbaren Kurvenverlaufs
von Hand erfolgen muß. Im Betrieb treten bei der Bewegung der teils um einen Punkt
schwingenden, teil abrollenden Kurvenscheiben unkontrollierbare dynamische Massenkräfte
auf, die die Lager ungleichmäßig belasten und daher häufig Anlaß zu Betriebsstörungen
geben.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile sind bereits Vorrichtungen konstruiert
worden, bei denen der Vorschub und das Abschneiden des Drahtes elektromagnetisch
gesteuert wird. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art werden die Arbeitsvorgänge
des Abschneidens und Abisolierens getrennt vorgenommen. Der abgeschnittene Schaltdraht
wird in die Abisoliervorrichtung befördert und erst dort an beiden Enden von der
Isolierung befreit. Diese Schrittfolge der Arbeitsvorgänge erfordert einen vehältnismäßig
hohen Zeitaufwand.
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Es -ist auch eine Vorrichtung dieser Art mit elektromagnetischer Steuerung
des Drahtvorschubes und der Bewegung der Schneidwerkzeuge bekannt, bei der das Abschneiden
des Drahtes und das Einschneiden der Isolation gleichzeitig erfolgt. Der Vorschub
des Drahtes wird bei dieser bekannten Vorrichtung nur in einer Richtung vorgenommen.
Dieser Vorschub muß daher während des Schneidens unterbrochen werden, da andernfalls
der noch nicht bearbeitete Draht auf die geschlossenen Messer des kombinierten Schneidwerkzeuges
auflaufen würde. Zum Abstreifen der eingeschnittenen Isolierung wird der Vorschubbewegung
eine unterschiedliche Geschwindigkeit erteilt, derart, daß die vor der Enschneidstelle
liegenden Transportwalzen langsamer als die hinter dieser Stelle angeordneten Walzen
angetrieben -werden. Für die gleichzeitig mit der Betätigung der Trennmesser erfolgende
Stillsetzung des Vorschubes und die unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeit sind
eine komplizierte und störanfällige Relaissteuerung und ein ebenfalls komplizierter
Übersetzungsmechanismus erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine wesentlich einfachere
Steuerung des Abisoliervorganges ohne Unterbrechung des Vorschubes beim Durchtrennen
des Drahtes durch eine Umkehrung der Bewegungsrichtung des Vorschubes ermöglich
wird. Zur Realisierung dieses Grundgedankens der Erfindung wird ein an sich bei
derartigen Vorrichtungen bekannter hin- und herbewegter Schlitten verwendet, der
mit einer Greifzange versehen ist.
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Bei der bekannten, mit einem hin- und herbewegten Schlitten ausgerüsteten
Vorrichtung erfolgt die Steuerung rein mechanisch über ein Getriebe unter Verwendung
eines Malteserkreuzes. Der Antrieb wird durch Druckluft vorgenommen. Die Regulierung
der gewünschten Drahtlänge geschieht mit Hilfe von Kurvenscheiben.
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Abgesehen von der komplizierten Konstruktion der mechanischen Steuerung
besteht ein besonderer Nachteil der bekannten Einrichtung darin, daß entsprechend
einem bestimmten Arbeitstakt eine Relativbewegung zwischen dem Draht und den Schäl-
und Schneidwerkzeugen stattfindet. Der Draht wird zunächst gegen die Vorschubrichtung
aus der Schäl- und Schneidzone herausgezogen und anschließend in Vorschubrichtung
weiterbewegt, wobei die Schäl- und Schneidwerkzeuge aus dem Bereich des Drahtes
zurückgezogen werden. Diese Bewegung muß über ein gesondertes Getriebe erzeugt werden.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gegenüber diesen bekannten
Vorrichtungen wesentlich einfacher in ihrem konstruktiven Aufbau und sicherer im
Betrieb. Durch Verwendung einer elektromagnetischen Steuerung besonders einfacher
Art wird darüber hinaus eine genaue Einstellung der gewünschten Drahtlängen ermöglicht.
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In einer Vorrichtung zum Schneiden und Abisolieren von Schaltdrähten
mit einem hin- und herbewegten Schlitten, der mit einer Greifzange versehen
ist,
wird erfindungsgemäß der Schlitten an mehreren Kontakten vorbeibewegt und löst diese
nacheinander aus; durch die Kontakte werden elektromagnetische Mittel betätigt,
die das Abschneiden des Drahtes, das Einschneiden der Isolation und die jeweilige
Umkehrung der Bewegungsrichtung des Schlittens bewirken.
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Nach einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die
Abschneid- und Einschneidvorrichtung aus einem an sich bekannten, mit drei elektromagnetisch
gesteuerten Messerpaaren versehenen Schneidwerkzeug, durch das der Draht geführt
wird und das fest montiert ist. Die Greifzange greift in der einen Bewegungsrichtung
hinter und in der gegenläufigen Bewegungsrichtung vor dem Schneidwerkzeug den Draht
an, und dabei wird jeweils das Abstreifen der Isolierung durch das noch geschlossene
Schneidwerkzeug bewirkt.
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Zur Einstellung bestimmter Längen der abzuschneidenden Drahtteilstücke
ist der diese Länge bestimmende Abstand zwischen den Kontakten einstellbar. Die
Kontakte bestehen vorzugsweise aus außerhalb des Schlittens und am Schlitten angebrachten
Kontaktstücken, die unter Federwirkung stehen.
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Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erfolgt die hin-und hergehende Bewegung des Schlittens mit Hilfe von
zwei Elektromagneten, die mit dem Schlitten verbunden sind und deren Anker im Betriebszustand
in senkrechter Richtung verschiebbar angeordnete Gegenanker anziehen, derart, daß
entsprechend der Bewegungsrichtung des Schlittens das eine oder andere Trum des
um zwei rotierende Rollen geschlungenen, als Transportband für den Schlitten dienenden
Stahlbandes zwischen dem jeweiligen Anker und Gegenanker eingeklemmt wird.
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Das den Greifern gegenüberliegende Ende der Greifzange ist vorzugsweise
als Tauchmagnet ausgebildet, der in eine Spule eines Elektromagneten hineinragt.
Das Ende dieses Tauchmagneten steht in der Offenstellung der Greifzange unter dem
Einfluß einer Druckfeder, derart, daß die Greifzange bei Stromunterhrechung des
Magneten sofort geschlossen wird.
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Zwischen den Messerpaaren des Schneidwerkzeuges sind nach einer besonders
günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung austauschbare Distanzstücke
vorgesehen, so daß die Länge der abzuisolierenden Drahtenden durch Austausch der
Distanzstücke beliebig verändert werden kann. Zur Führung des Drahtes ist .außerdem
an einem Teil des Messerkopfes ein gabelförmiges Führungsstück vorgesehen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand des in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es ist dargestellt in Fig. 1 eine Vorrichtung-
gemäß der Erfindung, zum Teil in Ansicht, zum Teil im Schnitt längs der Linie I-1
in Fig.2, in Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schneidwerkzeug mit eingeführtem Draht,
in Fig. 3 eine Seitenansicht des Schlittens mit Greifzange, in Fig. 4 eine Ansicht
eines Einschneidstahles, in Fig. 5 eine Ansicht eines Abschneidstahles, in Fig.
6 eine Ansicht des Führungsstückes, in Fig. 7 eine stark schematisierte Ansicht
der Einrichtung gemäß der Erfindung in Auswerfstellung, in Fig.8 eine stark schematisierte
Ansicht der Einrichtung gemäß der Erfindung in Abstreifstellung.
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In Fig. 1 ist eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt,
wobei zum Zwecke der Übersichtlichkeit beispielsweise das Gestell sowie die elektrischen
Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Kontakten bzw. einem Relais fortgelassen
sind, da diese Teile an sich nicht neu sind und gegenüber den dargestellten Einzelteilen
der Anordnung mehr oder weniger stark in den Hintergrund treten. Mit 1 sind zwei
Rollen bezeichnet, um welche ein Metallband, beispielsweise ein Stahlband 2, geschlungen
ist, das diese beiden Rollen 1 miteinander verbindet. Eine oder ,aber auch beide
Rollen 1 werden beim Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung beispielsweise von
einem Elektromotor über einen Keilriemen angetrieben, welcher in der Zeichnung lediglich
angedeutet ist.
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Mit 3 ist ein Schlitten bezeichnet, welcher vorzugsweise rechteckig
ausgebildet ist und an seinem oberen und unteren Ende eine oder mehrere Laufrollen
4, 5 trägt, die während der Bewegung des Schlittens auf entsprechenden Laufschienen
6, 7 abrollen. Mit dem Schlitten 3 steht ferner je ein Elektromagnet 8; 9 in Verbindung,
deren Anker 10, 11 in an sich bekannter Weise aus den entsprechenden Spulen der
Magnete 8, 9 herausragen und unterhalb bzw. oberhalb des Stahlbandes 2 angeordnet
sind. Fluchtend zu den Ankern 10, 11 der Magneten 8, 9 sind Gegenanker 12, 13 vorgesehen,
welche auf dem Schlitten 3 innerhalb eines gewissen Bereiches in Richtung ihrer
Längsachsen verschiebbar angeordnet sind. Die entsprechenden Trums des Stahlbandes
2 liegen somit zwischen den Ankern 10, 11 und den Gegenankern 12, 13. Wird nun einer
der beiden Elektromagneten 8, 9 unter Strom gesetzt, dann wird der entsprechende
Anker 10, 11 magnetisch und zieht den gegenüberliegenden Gegenanker 12, 13
derart an sich, daß das dazwischenliegende Trum des Stahlbandes 2 zwischen diesen
beiden Teilen fest eingeklemmt wird. Dadurch ist zwischen dem Schlitten 3 als solchem
und dem angetriebenen Stahlband 2 eine Verbindung geschaffen, welche die Bewegung
desselben auf den Schlitten 3 zwangläüfig überträgt. Durch geeignete Steuerung -
auf welche im folgenden einzugehen ist - wird jeweils der eine oder andere Magnet
unter Strom gesetzt und damit der Schlitten 3 zwischen zwei Totpunktlagen hin- und
herbewegt.
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Mit dem Schlitten 3 ist ferner eine Greifzange 14 verbunden (Fig.
3), welche von einer Spule 15 eines Elektromagneten gesteuert wird. In diese Spule
15 ragt ein Tauchmagnet 16 hinein, welcher beim Betrieb des Elektromagneten in das
Innere der Spule 15 weiter hineingezogen wird und damit die Greifzange 14
betätigt. In der Offenstellung der Zange 14 steht das Ende des Tauchmagneten 16
unter dem Einfluß einer in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Druckfeder,
welche bei Stromunterbrechung des Elektromagneten den Tauchmagneten sofort nach
unten schiebt und damit die Zange 14 augenblicklich schließt.
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Die Zange 14 besteht in an sich bekannter Weise aus je einem um einen
festen Bolzen 14a bzw. 14b drehbar gelagerten Winkelhebel, wobei das eine Ende eines
jeden Hebels als Greifer 14 c, 14 d ausgebildet ist. Vorteilhaft sind die beiden
Greifer 14c, 14d geriffelt ausgeführt. An dem .anderen Ende eines jeden Winkelhebels
ist je eine Lasche 14e, 14f angelenkt, welche über ein Gelenkstück 14g mit dem Tauchmagnet
16 fest verbunden sind.
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Auf dem Schlitten 3 ist ferner ein Kontaktstück 17 vorgesehen, welches
während der Bewegung des Schlittens 3 auf entsprechende Gegenkontakte 18 bis 21
(Fig. 1, 3, 7 und $) aufläuft, wodurch Schaltvorgänge ausgelöst werden, auf welche
nachstehend im
einzelnen einzugehen sein wird. Das Kontaktstück
17 ist in einer Führung 17a in engen Grenzen axial verschiebbar gelagert, wobei
eine Druckfeder 17b vorgesehen ist, welche beim Auflaufen auf die entsprechenden
Gegenkontakte 18 bis 21 zusammengedrückt wird und nach der Kontaktunterbrechung
infolge der Rückstellkraft das Kontaktstück 17 in seine Ausgangslage wieder zurückführt.
Zweckmäßig können auch die Gegenkontakte 18 bis 21 mit Hilfe von Druckfedern abgefedert
werden, was für ein elastisches und sanftes Auflaufen des Kontaktstückes 17 in gewissen
Fällen von Vorteil sein kann.
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In Fig. 1 und 2 ist ferner ein Messerkopf dargestellt, welcher die
Aufgabe hat, den kontinuierlich abgewickelten Draht 22 in einzelne Leitungsstücke
23 (Fig.7) beliebiger Länge abzuschneiden und die beiden Enden derselben abzuisolieren.
Zu diesem Zwecke besteht der Messerkopf aus zwei einander gegenüberliegenden Elektromagnetankern
24, 25, deren entsprechende Spulen aus Gründen der Übersichtlichkeit in die Zeichnung
nicht aufgenommen sind. Jeder Anker 24, 25 ist zur Aufnahme von Messern eingerichtet
und nimmt je einen Abschneidstahl 26, 27 sowie je zwei Einschneidstähle 28, 29 bzw.
30, 31 auf.
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Die beiden miteinander zusammenarbeitenden Abschneidstähle 26, 27
sind in an sich bekannter Weise keilförmig angeschärft (Fig. 5) wie dies bei normalen
Schneidscheren der Fall ist. Sie haben lediglich die Aufgabe, den abgehaspelten
Draht in entsprechende Stücke zu schneiden. Demgegenüber sind die Schneidkanten
der Einschneidstähle 28 bis 31 an ihrem vorderen Ende entsprechend der, Form des
Drahtes etwa halbkreisförmig ausgebildet (Fig.4), derart, daß bei Betätigung des
Messerkopfes die Einschneidstähle lediglich die Isolierschicht einschneiden, die
Seele des Drahtes 22 jedoch unversehrt lassen. Durch den Vorschub des Drahtes 22
bzw. des Drahtstückes 23 wird die Isolierschicht an den jeweiligen Drahtenden mit
Hilfe dieser Einschneidstähle 28, 30 bzw. 29, 31 abgestreift, wodurch die Drahtseele
an diesen Stellen freigelegt wird. Zwischen den einzelnen Schneidwerkzeügen 26 bis
31 sind austauschbare Distanzstücke 33 vorgesehen, derart, daß die Länge der abzuisolierenden
Drahtenden durch Austausch der Distanzstücke 33 beliebig verändert werden kann.
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Vorteilhaft ist mit dem einen Teil 24 des Messerkopfes ein Führungsstück
32 verbunden, welches dafür sorgt, daß der Draht 22 sich nicht wirft, sondern vielmehr
in gestrecktem Zustand dem Messerkopf zugeführt wird (Fig. 2 und 6).
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Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der Erfindung ist die folgende:
Vor Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Einrichtung wird das Ende des von einer
Spule kontinuierlich abgewickelten Drahtes 22, beispielsweise mit Hilfe eines normalen
Schneidmessers abisoliert, derart, daß die Seele des Drahtes 22 in einer gewissen
Länge freigelegt wird. Anschließend daran wird der Schlitten 3 von Hand so verfahren,
daß das Kontaktstück 17 vor dem Gegenkontakt 19 liegt, ein Kontaktschluß somit nicht
stattfindet, und das Drahtende zwischen die Greifer 14c, 14d derart eingeführt wird,
daß der von Hand abisolierte Teil des Drahtes freiliegt. Im Anschluß daran wird
durch Inbetriebsetzung des Antriebsmotors eine oder auch beide Rollen 1 in Drehung
und damit das Stahlband 2 in Bewegung versetzt.
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Durch Handbetätigung des Kontaktstückes 17 wird der Elektromagnet
8 unter Strom gesetzt, wobei der Anker 10 den Gegenanker 12 an sich zieht und damit
zwischen diesen beiden Teilen der entsprechende Teil des Trums des Stahlbandes 2
eingeklemmt wird. Der Schlitten 3 und damit auch die Greifzange 14 bewegen sich
dadurch nach rechts (Fig. 1). Hierbei ist der Messerkopf geöffnet, so daß die Greifzange
14 den Draht 22 hinter sich herzieht.
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Dies geht so lange, bis das Kontaktstück 17 auf den Gegenkontakt 20
aufläuft, durch welchen der Messerkopf augenblicklich geschlossen wird (Fig.2).
Dadurch wird der rechts von den beiden Abschneidstählen 26, 27 befindliche Draht
abgeschnitten, wobei gleichzeitig auch die Einschneidstähle 28, 30 bzw. 29, 31 in
Tätigkeit gesetzt und die Isolierung eingeschnitten wird.
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Nachdem der Elektromotor 8 nach wie vor unter Strom steht, -wird der
Schlitten 3 und damit auch das nunmehr abgeschnittene Drahtstück 23 von der Greifzange
14 auch. .nach Unterbrechung des Kontaktes 20
nach rechts bewegt. Bei dieser
Bewegung des Drahtstückes 23 wird die Isolierung am linken Ende desselben von den
in Betriebsstellung befindlichen Einschneidstählen 30, 31 abgestreift, wohingegen
das zwischen den Einschneidstählen 28, 29 befindliche Ende des kontinuierlich abgewickelten
Drahtes 22 von diesen beiden Schneidwerkzeugen 28, 29 festgehalten wird.
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Der Schlitten 3 setzt nunmehr seine nach rechts gerichtete Bewegung
fort, und zwar so lange, bis das Kontaktstück 17 den Gegenkontakt 21 berührt. In
diesem Augenblick wird durch den erfolgten Kontaktschluß die Greifzange 14 ruckartig
geöffnet, wodurch das nunmehr fertige Drahtstück 23 ausgeworfen wird (Fig. 7). Gleichzeitig
wird durch Unterbrechung des Stromkreises des Elektromagneten 8 die Totpunktlage
des Schlittens 3 erreicht und im gleichen Augenblick der Elektromagnet 9 unter Strom
gesetzt, so daß sich nunmehr der Schlitten 3 mit der leeren, jedoch nach Verlassen
des Gegenkontaktes 21 sich sofort schließenden Greifzange 14 in entgegengesetzter
Richtung nach links bewegt.
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Der Schlitten fährt nunmehr an dem Gegenkontakt 20 vorbei und erreicht
schließlich im Verlaufe seiner Bewegung nach links den Gegenkontakt 19. Im Augenblick
des Kontaktschlusses öffnet sich die Greifzange 14 für einen kurzen Augenblick,
derart, daß der kontinuierlieh abgewickelte Draht 22 etwa an seinem Ende, und zwar
links neben dem Messerkopf gefaßt wird. Nachdem dieser nach wie vor geschlossen
ist und somit das Drahtende von den Einschneidstählen 28. 29 festgehalten wird,
bewirken diese beiden Teile durch die Bewegung des Schlittens 3 nach links in Richtung
des Gegenkontaktes 18 ein Abisolieren des vorderen Endes des Drahtes 22 (Fig. 8).
Der Vorgang des Abisolierens ist in dem Augenblick beendet, in welchem der Schlitten
3 auf den Gegenkontakt 18 aufläuft. Die Totpunktlage des Schlittens 3 ist damit
erreicht. In diesem Augenblick öffnet schlagartig der Messerkopf, wobei gleichzeitig
auch der Elektromagnet 9 stromfrei wird, wohingegen der Elektromagnet 8 unter Strom
gesetzt und damit die Bewegung des Schlittens 3 nach rechts eingeleitet wird. Damit
zieht die mit dein Schlitten 3 in Verbindung stehende Greifzange 14 das Ende des
Drahtes 22 durch den geöffneten Messerkopf hindurch hinter sich her. Bei Kontaktschluß
des Kontaktstückes 17 mit dem Gegenkontakt 20 schnappt der Messerkopf zu (Fig. 2),
und das Arbeitsspiel wiederholt sich in der vorbeschriebenen Weise.
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Um mit einer einzigen Einrichtung gemäß der Erfindung, Drahtstücke
beliebiger Länge fertigen zu
können, sind die Gegenkontakte 18 bis
21 relativ zueinander verstellbar angeordnet. Die Schaltung der einzelnen Gegenkontakte
in Bezug aufeinander bzw. relativ zum Kontaktstück 17 ist in der Zeichnung der Übersichtlichkeit
halber fortgelassen, da der entsprechende Verdrahtungsplan an sich keinen neuen
Gedanken enthält und demgemäß kein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Gesamtanordnung
darstellt.
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Es ist im Rahmen der Erfindung .auch möglich, gegebenenfalls weitere
Gegenkontakte vorzusehen, mit welchen zusätzliche Arbeitsvorgänge über entsprechende
Vorrichtungen gesteuert werden können. So ist es beispielsweise denkbar, die Greifzange
derart zu steuern, daß die Enden des fertigen Drahtstückes in ein Zinnbad getaucht
und damit verzinnt werden. Auch ist eine nachgeschaltete, von weiteren Kontakten
gesteuerte Einrichtung zur Verpackung der fertigen Leitungsstücke ohne weiteres
denkbar.