DE19710507A1 - Drahtverarbeitungsmaschine mit Drahtabspuleinheit und Markiereinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf automatisch arbeitende Maschinen zum Verarbeiten elektrischer Drähte, wobei die Maschine eine Drahtzuführeinheit, die Draht von einem Endlosvorrat abzieht, sowie eine Drahtverarbeitungseinheit aufweist, die den Draht von der Drahtzuführeinheit erhält, um einen Fertigungsvor­ gang damit durchzuführen, wobei der Draht von der Drahtzuführeinheit in intermittierender Weise zu­ geführt wird.

Maschinen, die elektrischen Draht bei der Herstellung eines Produkts verwenden, ziehen typischerweise Draht­ längen von einem Endlosvorrat, wie z. B. einer Spule ab und führen den abgezogenen Draht in Mechanismen ein, die an dem Draht bestimmte Arbeitsgänge zur Herstel­ lung des Produkts durchführen. Manchmal wird der Draht auf eine spezielle Länge geschnitten und der Draht wird das Erzeugnis, und andere Male wird der Draht zur Herstellung einer Verbindung zwischen elektrischen Komponenten in einem Produkt verwendet. Ersteres er­ folgt z. B. mittels einer Maschine, die in der In­ dustrie typischerweise als "Leitungsherstellungs­ maschine" bezeichnet wird. Diese Maschinen ziehen Draht von einem Endlosvorrat ab, messen dessen Länge exakt und schneiden ihn dann auf eine erwünschte Länge zu. Die Enden können, müssen jedoch nicht, an elektri­ sche Anschlüsse angeschlossen werden, oder die Enden können einfach für ein Anschließen vorbereitet werden.

Wie dem auch sei, muß in dem Moment, in dem an dem Draht gearbeitet wird, dieser in bezug auf die Arbeitswerkzeuge stationär sein. Der Zuführmechanismus muß daher den Draht in inkrementellen Beträgen zufüh­ ren, die hinsichtlich Länge und zeitlicher Steuerung den an dem Draht durchzuführenden Arbeitsgängen ent­ sprechen. Diese Maschinen verarbeiten Draht mit einer Rate von bis zu ca. 11 Meter (ca. 450 inch) pro Sekun­ de und können dem Draht eine Beschleunigung von bis zu ca. 75 Meter (ca. 3000 inch) pro Sekunde erteilen.

Bei der inkrementellen Zufuhr des Drahts unter diesen Bedingungen von hoher Geschwindigkeit und hoher Be­ schleunigung, kann jedoch die Drahtspule, von der der Draht abgezogen wird, aufgrund seiner Trägheit einen beträchtlichen Widerstand aufbringen. Dieser Wider­ stand kann zu einer Überdehnung des Drahts führen. Beim Abziehen des Drahts durch die Zuführeinheit be­ ginnt die Drahtspule ferner, sich gelegentlich zu schnell zu drehen, so daß Draht rascher auf den Boden läuft als dieser von der intermittierenden Drahtzu­ führeinheit aufgenommen werden kann. Versuche zur Ab­ schwächung dieses Problems beinhalten die Rotation der Drahtspule in zeitlich gesteuerter Relation zu der Drahtzuführeinheit oder einen Mechanismus zum Aufneh­ men der auf den Draht wirkenden Rückbewegung sowie zum Aufnehmen von durchhängendem Draht. Der Rückaufnahme­ mechanismus wird nunmehr in der Industrie häufig ver­ wendet, da sich die Rotationsbewegung der Drahtspule ohne komplexe Gerätschaften nur schwer steuern läßt. Der Rückaufnahmemechanismus besteht normalerweise aus zwei horizontal angeordneten Wellen, von denen die eine vertikal über der anderen vorgesehen ist. Die erste Welle ist festgelegt, während die zweite verti­ kal auf die erste Welle zu oder von dieser weg beweg­ lich ist und in Wegbewegungsrichtung entweder durch Schwerkraft oder durch eine Feder vorgespannt ist. Auf jeder Welle sind mehrere Riemenscheiben angeordnet, wobei der Draht um die erste Riemenscheibe auf der ersten Welle und dann um die erste Riemenscheibe der zweiten Welle sowie danach um die zweiten Riemenschei­ be der ersten Welle usw. herumgeführt ist. Wenn der Draht die letzte Riemenscheibe verläßt, wird er in die Drahtzuführeinheit der Maschine eingeführt. Da die Drahtzuführeinheit in intermittierender Weise Draht abzieht, bewegt sich die untere zweite Welle um einen Betrag, der zum Zuführen des abgezogenen Drahts erfor­ derlich ist, in Richtung auf die erste Welle. Wenn die Zuführeinheit pausiert, spannt die in Richtung von der ersten Welle weg vorgespannte zweite Welle den Draht, wodurch die Drahtspule zum Drehen veranlaßt wird. Die­ se unkontrollierte Drehung der Drahtspule ist gekenn­ zeichnet durch abwechselnde schnelle und langsame Ro­ tationsbewegungen, so daß der Draht an gewissen Stel­ len des Zuführzyklus immer noch Spannungen ausgesetzt wird und die Drahtspule sich gelegentlich zu schnell drehen kann, so daß durchhängender Draht auf den Boden läuft. Derartige Maschinen beinhalten normalerweise eine Drahtmarkiereinheit, die in einer bestimmten Distanz von der Zuführeinheit entfernt positioniert werden muß, um die Enden der verarbeiteten Drähte wäh­ rend Nullperioden der Zufuhr zu markieren. Sind die Längen der verarbeiteten Drähte recht groß und betra­ gen z. B. ca. 6 Meter (ca. 20 Fuß), muß die Drahtmar­ kiereinheit in einem Abstand von bis zu 6 Meter von der Maschine entfernt angeordnet werden, so daß ein übermäßiger Platzbedarf an Bodenraum erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung der vor­ stehend genannten Probleme durch Schaffung einer Drahtabspuleinheit, die Draht mit einer konstanten Geschwindigkeit von der Drahtspule abzieht, so daß sich die Drahtspule mit einer konstanteren Geschwin­ digkeit dreht, während gleichzeitig eine intermittie­ rende Zufuhr des Drahts durch die Drahtzuführeinheit ohne unkontrollierte Drehbewegung der Drahtspule er­ möglicht ist. Ferner beinhaltet die Drahtmarkierein­ heit eine ausreichende Drahtaufnahmekapazität zur Er­ möglichung einer Markierung des Drahts während Null­ perioden der Zufuhr, ohne daß dabei die Länge der Ma­ schine annehmbare Grenzen übersteigt. Die Drahtverar­ beitungseinheit erhält den Draht von einer Zuführein­ heit zur Ausführung eines Fertigungsvorgangs mit diesem, wobei der Draht von der Drahtzuführeinheit in intermittierender Weise zugeführt wird. Die Abspulein­ heit ist zwischen dem Endlosvorrat und der Drahtzu­ führeinheit angeordnet und besitzt einen Antriebsme­ chanismus in Antriebseingriff mit dem Draht zur Ent­ nahme des Drahts von dem Endlosvorrat mit einer kon­ stanten Geschwindigkeit. Die Drahtzuführeinheit ist dazu ausgelegt, den entnommenen Draht weiterzuziehen und diesen der Drahtverarbeitungseinheit zuzuführen. Es ist eine Spannvorrichtung vorhanden, um eine erwün­ schte Spannung auf dem Draht zwischen der Antriebsein­ richtung und der Drahtzuführeinheit aufrechtzuerhal­ ten. Ferner ist eine Drahtmarkiereinheit vorhanden, die einen Drahtaufnahmemechanismus beinhaltet, der zum Aufnehmen einer bestimmten Länge des Drahts ausgelegt ist, wobei die Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen einer Drahtlänge einstellbar ist, die ein Markieren des Drahts während Nullperioden des intermittierenden Zu­ führzyklus ermöglicht.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer automa­ tisch arbeitenden Maschine, in die die Lehren der vorliegenden Erfindung integriert sind;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 gezeig­ ten Abspuleinheit;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 gezeig­ ten Drahtmarkiereinheit;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einiger Be­ triebselemente der in Fig. 1 gezeigten Maschine;

Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht unter Dar­ stellung eines in Vorbereitung für den Betrieb in die Maschine eingefädelten Drahts;

Fig. 6 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht unter Dar­ stellung des an dem Draht angreifenden Draht­ aufnahmemechanismus;

Fig. 7 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht unter Dar­ stellung der an dem Draht angreifenden Draht­ spannvorrichtung, wobei die Maschine betriebs­ bereit ist;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer automa­ tisch arbeitenden Maschine ähnlich der in Fig. 2 gezeigten ohne die Drahtmarkierungseinheit; und

Fig. 9 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht unter Dar­ stellung der an dem Draht angreifenden Draht­ spannvorrichtung, wobei die Maschine betriebs­ bereit ist.

Eine automatisch arbeitende Maschine 10, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, besitzt eine Drahtbearbeitungsein­ heit 12, wobei es sich bei dem vorliegenden Beispiel um eine Leitungsherstellungseinrichtung handelt, eine Drahtzuführeinheit 14, eine Drahtmarkiereinheit 16 und eine Drahtabzieheinheit bzw. Drahtabspuleinheit 18. Bei den Einheiten 12 bis 18 kann es sich um separate, einzeln stehende Einheiten handeln, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, oder ein Teil oder alle derselben können zu einer einzigen Einheit oder zwei oder mehr zusam­ mengesetzten Einheiten integriert sein. Ein endloser Drahtvorrat, wobei es sich bei dem vorliegenden Bei­ spiel um eine Spule 20 mit Draht 22 handelt, ist in der Nähe der Abspuleinheit 18 positioniert, die zum Abziehen des Drahts 22 von der Spule mit einer kon­ stanten Geschwindigkeit ausgelegt ist, um den Draht der Drahtzuführeinheit 14 zuzuführen, wie dies im fol­ genden noch beschrieben wird.

Die Abspuleinheit 18 beinhaltet einen Rahmen 26, einen Drahtantriebsmechanismus bestehend aus einer Kapstan­ rolle bzw. Antriebsrolle 28 und einer Andruckrolle 30, sowie ein Paar Ausgangsführungsrollen 32 und 34. Die vorliegend beschriebene Antriebsrolle 28 und Andruck­ rolle 30 sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Es versteht sich, daß bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung jeglicher geeigneter Drahtabspulantrieb ver­ wendet werden kann, der von Bändern oder Rollen Ge­ brauch macht. Die Antriebsrolle und die Andruckrolle sowie die beiden Ausgangsführungsrollen sind auf gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 26 angeordnet und bilden dazwischen einen Drahtführungsweg 36. Der Drahtführungsweg 36 erstreckt sich horizontal entlang einer im wesentlichen geraden Linie durch die Zuführ­ einheit 14, die Markiereinheit 16 und die Abspulein­ heit 18, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Andruckrolle 30 wird mittels eines federnd nachgiebi­ gen Elements 28 in Antriebseingriff mit der Antriebs­ rolle 28 gedrückt. Die Antriebsrolle 28 ist auf der Ausgangswelle 39 eines Motors 40 mit variabler Dreh­ zahl angebracht, der an dem Rahmen 26 angebracht ist. Der Motor 40 mit variabler Drehzahl dreht die An­ triebsrolle in Bezug auf die Fig. 1 und 2 im Uhrzei­ gersinn, um den Draht 22 von der Spule 20 abzuziehen.

Ein erstes bewegliches Gleitstück 42, das am besten in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, ist in Gleiteingriff mit Bahnen 44 angeordnet, und ein zweites bewegliches Gleitstück 46 ist in Gleiteingriff mit Bahnen 48 an­ geordnet, wobei die Bahnen 44 und 48 mittels Schrauben 50 an dem Rahmen 26 angebracht sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das erste und das zweite bewegliche Gleitstück 42 und 46 sind zur Ausführung einer Gleit­ bewegung in ihren jeweiligen Bahnen 44 und 48 zwischen einer ersten Position, die in den Fig. 1 und 2 darge­ stellt ist, und einer zweiten Position, die in Fig. 7 dargestellt ist, in Richtung aufeinanderzu und vonein­ anderweg beweglich. Ein Betätigungsglied, wie zum Bei­ spiel ein Luftzylinder 54, ist an dem Rahmen 26 ange­ bracht und mit seiner Kolbenstange 56 mit einem an dem beweglichen Gleitstück 42 angebrachten Bolzen 58 ge­ koppelt, um eine Bewegung des Gleitstücks zwischen seiner ersten und seiner zweiten Position zu bewerk­ stelligen. Der Bolzen 58 erstreckt sich durch eine in dem Rahmen 26 ausgebildete längliche Aussparungs­ öffnung 60, wobei das Gleitstück 42 in den Fig. 1 und 2 auf der dem Betrachter zugewandten Seite des Rahmens angeordnet ist und der Zylinder 54 auf der abgelegenen Seite des Rahmens angeordnet ist. In ähnlicher Weise ist ein Betätigungsglied oder Luftzylinder 64 an dem Rahmen 26 angebracht und mit seiner Kolbenstange 66 mit einem an dem beweglichen Gleitstück 46 angebrach­ ten Bolzen 68 gekoppelt, um eine Bewegung des Gleit­ stücks zwischen seiner ersten und seiner zweiten Posi­ tion zu bewerkstelligen. Der Bolzen 68 erstreckt sich durch eine in dem Rahmen 26 ausgebildete längliche Aussparungsöffnung 70, wobei das Gleitstück 46 in den Fig. 1 und 2 auf der dem Betrachter benachbarten Seite des Rahmens angeordnet ist und der Zylinder 64 auf der abgelegenen Seite des Rahmens angeordnet ist. Drei Spannrollen 74 sind in dem ersten beweglichen Gleit­ stück 42 drehbar gelagert und in der dargestellten Weise voneinander beabstandet. Die Spannrollen 74 sind auf einer ersten Seite oder in Bezug auf die Fig. 1 und 2 unteren Seite des Drahtführungswegs 36 angeord­ net, wenn sich das erste bewegliche Gleitstück 42 in der dargestellten Weise in seiner ersten Position be­ findet. Wenn das erste bewegliche Gleitstück 42 jedoch in seine zweite Position bewegt ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Spannrollen 74 in der darge­ stellten Weise auf einer zweiten Seite oder oberen Seite des Drahtführungsweges 36 angeordnet. In ähnli­ cher Weise sind drei Spannrollen 76 an den Enden von Armen 78 drehbar gelagert, die sich von dem zweiten beweglichen Gleitstück 46 wegerstrecken, wie dies in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist. Die Spannrollen 76 sind auf der zweiten Seite oder oberen Seite des Drahtfüh­ rungsweges 36 angeordnet, wenn sich das zweite beweg­ liche Gleitstück 46 in seiner ersten Position befin­ det, wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß in dieser ersten Position sich zwei der Arme 78 sowie ihre Spannrollen 76 zwischen benachbarten Spannrollen 74 erstrecken, während sich der übrige Arm 78 und seine Spannrolle 76 zwischen der ganz links angeordneten Spannrolle 74 und der An­ triebsrolle 28 erstreckt. Die Spannrollen 74 sind aus­ reichend weit voneinander beabstandet, damit die Spannrollen 76 zwischen diesen hindurch passieren kön­ nen. Wenn das zweite bewegliche Gleitstück 46 in seine zweite Position bewegt wird, wie dies in Fig. 7 ge­ zeigt ist, werden die Spannrollen 76 in der dargestellten Weise auf der ersten Seite oder unteren Seite des Drahtführungsweges 36 angeordnet. Eine Drahtklemmeinrichtung 80 ist entlang des Drahtfüh­ rungsweges 36 mit dem Rahmen 26 gekoppelt, um den Draht sicher festzuklemmen und diesen somit während des Drahtmarkiervorgangs ruhig zu halten. Es sei da­ rauf hingewiesen, daß diese Drahtklemmeinrichtung 80 anstatt an der Abspuleinheit 18 alternativ auch an der Drahtmarkiereinheit 16 angebracht sein kann, wenn dies bequemer ist.

Die Drahtmarkiereinheit 16, wie sie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, beinhaltet einen Rahmen 90, ein Paar Eingangsführungsrollen 92 und 94, ein Paar mittlerer Führungsrollen 96 und 98 sowie ein Paar Ausgangsfüh­ rungsrollen 100 und 102. Die Eingangs- und Aus­ gangsführungsrollen sind auf gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 90 angeordnet, wobei die Rollen jedes Paa­ res einschließlich der mittleren Führungsrollen beid­ seits des Drahtführungswegs 36 angeordnet sind. Ein Drahtmarkierer 104 ist zwischen den Eingangsführungs­ rollen 92, 94 und den mittleren Führungsrollen 96, 98 an dem Rahmen 90 angebracht. Bei dem Markierer kann es sich um jede beliebige geeignete Drahtmarkiereinrich­ tung handeln, die im Handel erhältlich ist.

Wie am besten in den Fig. 1 und 3 zu sehen ist, ist ein drittes bewegliches Gleitstück 110 in Gleitein­ griff mit Bahnen 112 angeordnet, und ein viertes be­ wegliches Gleitstück 114 ist in Gleiteingriff mit Bah­ nen 116 angeordnet, wobei die Bahnen 112 und 116 mit­ tels Schrauben 118 an dem Rahmen 90 befestigt sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Das dritte und das vierte bewegliche Gleitstück 110 und 114 sind zur Aus­ führung einer Gleitbewegung in ihren jeweiligen Bahnen 112 und 116 zwischen einer ersten Position, wie sie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, und einer zweiten Posi­ tion, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, in Richtung auf­ einanderzu und voneinanderweg beweglich angeordnet. Eine Schraube 120 erstreckt sich durch eine Aus­ sparungsöffnung in dem dritten beweglichen Gleitstück 110, durch eine in dem Rahmen 90 ausgebildete läng­ liche Aussparungsöffnung 122 sowie in Gewindeeingriff mit einer Mutter 124, wobei das Gleitstück 110 in Be­ zug auf die Fig. 1 und 3 auf der dem Betrachter be­ nachbarten Seite des Rahmens angeordnet ist und die Mutter 124 auf der abgelegenen Seite desselben ange­ ordnet ist. In ähnlicher Weise erstreckt sich eine Schraube 126 durch eine Aussparungsöffnung in dem vierten beweglichen Gleitstück 114, eine in dem Rahmen 90 ausgebildete längliche Aussparungsöffnung 128 sowie in Gewindeeingriff mit einer Mutter 130, wobei das Gleitstück 114 in Bezug auf die Fig. 1 und 3 auf der dem Betrachter benachbarten Seite des Rahmens angeord­ net ist und die Mutter 130 auf der von dem Betrachter abgelegenen Seite desselben angeordnet ist. Drei Auf­ nahmerollen 138 sind in dem dritten beweglichen Gleit­ stück 110 drehbar gelagert und in der dargestellten Weise voneinander beabstandet. Die Aufnahmerollen 138 sind in Bezug auf die Fig. 1 und 3 auf einer ersten Seite oder Unterseite des Drahtführungsweges 36 ange­ ordnet, wenn sich das dritte bewegliche Gleitstück 110 in der dargestellten Weise in seiner ersten Position befindet. Wenn jedoch das dritte bewegliche Gleitstück 110 in der in Fig. 7 gezeigten Weise in seine zweite Position bewegt ist, sind die Aufnahmerollen 138 in der dargestellten Weise auf einer zweiten Seite oder Oberseite des Drahtführungsweges 36 angeordnet. In ähnlicher Weise sind drei Aufnahmerollen 140 an den Enden von Armen 142 drehbar gelagert, die sich von dem vierten beweglichen Gleitstück 114 wegerstrecken, wie dies in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Die Aufnahmerol­ len 140 sind auf der zweiten Seite oder Oberseite des Drahtführungsweges 36 angeordnet, wenn sich das vierte bewegliche Gleitstück 114 in seiner ersten Position befindet, wie dies in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Es ist zu erkennen, daß sich in dieser ersten Position zwei der Arme 142 sowie deren Aufnahmerollen 140 zwi­ schen benachbarten Aufnahmerollen 138 erstrecken, wäh­ rend sich der verbleibende Arm 142 und seine Aufnahme­ rolle 140 zwischen der ganz links befindlichen Aufnah­ merolle 138 und den mittleren Führungsrollen 96 und 98 erstrecken. Die Aufnahmerollen 138 sind ausreichend voneinander beabstandet, damit die Aufnahmerollen 140 dazwischen passieren können. Wenn das vierte bewegli­ che Gleitstück 114 in seine zweite Position bewegt ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Auf­ nahmerollen 140 in der dargestellten Weise auf der ersten Seite oder Unterseite des Drahtführungsweges 36 angeordnet. Eine Drahtklemmeinrichtung 144 ist entlang des Drahtführungsweges 36 mit dem Rahmen 90 gekoppelt, um den Draht sicher festzuklemmen und diesen dadurch in seiner Position festzuhalten, während das dritte und das vierte bewegliche Gleitstück 110 und 114 wäh­ rend des noch zu beschreibenden Initialisierungsvor­ gangs in ihre zweiten Positionen bewegt werden, wie dies in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Die Drahtmar­ kiereinheit 16 kann wahlweise einen nicht gezeigten Kurbel- und Verstellspindel-Mechanismus beinhalten, der mit dem dritten und dem vierten beweglichen Gleit­ stück 110 und 114 gekoppelt ist, um die beweglichen Gleitstücke sowie ihre jeweiligen Aufnahmerollen 138 und 140 von Hand zwischen ihren ersten und zweiten Positionen zu bewegen. Ferner ist der Betrieb des Leitspindelmechanismus für eine Automation durch Hin­ zufügen eines geeigneten Betätigungsglieds geeignet, das von einer Steuerung 150 gesteuert werden kann, oder geeignete Betätigungsglieder können direkt mit dem dritten und dem vierten beweglichen Gleitstück 110 und 114 gekoppelt sein.

Die funktionsmäßigen Betriebselemente der Maschine 10 sind in Fig. 4 schematisch dargestellt, in der eine programmierbare Steuerung 150 gezeigt ist, die in der üblichen Weise mit einem Bedienungsperson-Terminal 152 zum Steuern dieser Betriebselemente verbunden ist. Ein Zuführantriebs-Motor 154 mit variabler Drehzahl ist in der üblichen Weise mit dem Zuführantrieb 156 gekoppelt und wird zum intermittierenden Zuführen des Drahts 22 in die Drahtverarbeitungseinheit 12 verwendet. Der Motor 40 mit variabler Drehzahl dreht die Antriebs­ rolle 28 mit einer Drehzahl in Abhängigkeit von der Zuführrate des Drahts durch die Drahtverarbeitungsein­ heit 12, wie dies durch die Steuerung 150 festgelegt ist. Die Zuführrate des Drahts durch die Drahtver­ arbeitungseinheit 12 läßt sich entweder direkt mittels eines nicht gezeigten Codierers bestimmen, der ein Rad in direktem Meßeingriff mit dem Draht oder eine andere ähnliche Einrichtung aufweist, oder indirekt durch Erfassen der Rotationsbewegung des Motors 158 mit variabler Drehzahl. Ein Luftventil 158 ist mit den beiden Luftzylindern 54 und 64 gekoppelt, um den bei­ den Enden jedes Zylinders unterschiedlichen Druck zu­ zuführen, wie dies während des Betriebs der Maschine 10 und unter dem Steuervorgang der Steuerung 150 er­ forderlich ist. Ferner ist die Steuerung 150 mit den beiden Drahtklemmeinrichtungen 80 und 144, dem Draht­ markierer 104 und der Drahtverarbeitungseinheit 12 verbunden und steuert deren Betrieb.

Die Arbeitsweise der Maschine 10 wird nun unter Bezug­ nahme auf die Fig. 1 und 4 bis 7 beschrieben. Die be­ weglichen Gleitstücke 42, 46, 110 und 114 werden auf ihre ersten Positionen initialisiert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Drahtklemmeinrichtungen 80 und 144 befinden sich in ihren geöffneten Positionen. Der Draht wird zwischen der Andruckrolle 30 und der An­ triebsrolle 28 angeordnet und dann zwischen die Spannrollen und 76, durch die Klemmeinrichtung 80, den Markierer 104 und die zugehörigen Führungsrollen 92, 94 und 96, 98, zwischen die Aufnahmerollen 96 und 98, die Klemmeinrichtung 144, den Zuführantrieb 156 sowie in die Drahtverarbeitungseinheit 12 geführt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die Drahtklemmeinrichtung 104 wird dann durch die Steuerung 150 geschlossen, um den Draht 22 in bezug auf die Drahtverarbeitungseinheit 12 in seiner derzeitigen Position zu halten. Die Bedie­ nungsperson bewegt dann das dritte und vierte bewegli­ che Gleitstück 110 bzw. 114 von Hand derart, daß sich die Aufnahmerollen 138 und 140 in Richtung auf ihre zweiten Positionen bewegen, wobei der Draht 22 dazu veranlaßt wird, einem Zickzackverlauf zwischen den beiden Sätzen der Aufnahmerollen zu folgen. Da die Aufnahmerollen 138 und 140 an dem Draht angreifen und sich voneinander wegbewegen, wie dies in Fig. 6 ge­ zeigt ist, wird Draht 22 von der Spule 20 abgezogen und zwischen den Aufnahmerollen aufgenommen. Die Länge des zwischen den Aufnahmerollen 138 und 140 aufzuneh­ menden Drahts ist derart gewählt, daß der Draht für die Drahtmarkierung exakt positioniert ist, wenn der Drahtzuführantrieb 156 pausiert. Bei dieser aufgenom­ menen Länge handelt es sich üblicherweise um ein Viel­ faches der Leitungslänge der Leitungen, die von der Drahtverarbeitungseinheit 12 verarbeitet werden. Wenn die gewünschte Länge des Drahts 22 zwischen den Aufnahmerollen 138 und 140 aufgenommen ist, werden die beiden beweglichen Gleitstücke 110 und 114 durch Fest­ ziehen der Schrauben- und Muttern-Paare 120, 124 und 126, 130 sicher in ihrer Position verriegelt. Die Drahtklemmeinrichtung 80 wird dann geschlossen, und die Luftzylinder 54 und 64 werden von der Steuerung 150 mit Druck beaufschlagt. Das erste und das zweite bewegliche Gleitstück 42 und 46 beginnen sich von­ einander wegzubewegen, so daß die zwei Sätze der Spannrollen 74 und 76 an dem Draht 22 angreifen und sich in Richtung auf ihre zweiten Positionen bewegen. Dies veranlaßt den Draht 22, einem Zickzackverlauf zwischen den beiden Sätzen der Spannrollen zu folgen. Da die Spannrollen 74 und 76 an dem Draht angreifen und sich in Richtung voneinander weg bewegen, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wird Draht 22 von der Spule 20 abgezogen und zwischen den Spannrollen aufgenommen. Die Länge des Drahts 22, die zwischen den beiden Sätzen der Spannrollen 74 und 76 aufgenommen wird, ist größer als die Länge der von der Drahtverarbeitungs­ einheit 12 bearbeiteten Drähte oder Leitungen. Die Drahtklemmeinrichtungen 80 und 144 werden dann geöff­ net, und die Drahtzuführeinheit 14 und die Drahtver­ arbeitungseinheit 12 beginnen ihren Betrieb. Die Drahtzuführeinrichtung führt der Drahtverarbeitungs­ einheit 12 in intermittierender Weise Draht nach Be­ darf zu, wobei Draht von dem zwischen den Spannrollen 74 und 76 aufgenommenen Draht abgezogen wird, wodurch das erste und das zweite bewegliche Gleitstück 42 und 46 dazu veranlaßt werden, sich entgegen der Drückkraft der mit unterschiedlichem Druck beaufschlagten Luft­ zylinder 54 und 64 voneinander weg zu bewegen. Gleich­ zeitig damit treibt jedoch der Motor 40 mit variabler Drehzahl die Antriebsrolle 28 weiterhin an, so daß Draht 22 mit einer konstanten Geschwindigkeit von der Spule 20 abgezogen wird, wodurch der zwischen den Spannrollen 74 und 76 aufgenommene Draht, der durch die Drahtzuführvorrichtung 156 entnommen wird, teil­ weise wieder aufgefüllt wird. Wenn die Drahtzuführvor­ richtung den Zuführvorgang stoppt, füllt der durch die Antriebsrolle 28 kontinuierlich von der Spule 20 abge­ zogene Draht den zwischen den Spannrollen 74 und 76 aufgenommenen Draht vollständig wieder auf, so daß sich dieser in der in Fig. 7 gezeigten Position befin­ det, wobei zu diesem Zeitpunkt die Drahtzuführvorrich­ tung 156 mit dem Zuführen von Draht für den nächsten Maschinenzyklus beginnt. Da die Drahtzuführvorrichtung abwechselnd Draht zuführt und dann mit der Drahtzufuhr stoppt, bewegen sich das erste und das zweite Gleit­ stück 42 und 46 unter dem konstanten Druck der Luft­ zylinder 54 und 64 in entsprechender Weise aufeinan­ derzu und voneinander weg, während Draht abwechselnd abgezogen und wieder aufgefüllt wird. Der konstante Druck der beiden Luftzylinder stellt sicher, daß die zwischen der Antriebsrolle 28 und den Ausgangsfüh­ rungsrollen 32 und 34 auf den Draht ausgeübte Spannung im wesentlichen konstant bleibt. Diese Spannung läßt sich auf jedes beliebige erwünschte Niveau einstellen, indem man einfach den Differenzdruck auf beiden Seiten jedes Luftzylinders 54 und 64 einstellt. Wenn der Drahtzuführantrieb 156 den Zuführvorgang während einer Nullperiode seines Zuführzyklus stoppt, wird die Drahtklemmeinrichtung 80 durch die Steuerung 150 ge­ schlossen, um den Draht 22 sicher stillzuhalten, und der Drahtmarkierer 104 wird betätigt, um den Draht in der erwünschten Weise zu markieren. Die Drahtklemmein­ richtung 80 wird dann geöffnet und die Bearbeitung wird in der vorstehend beschriebenen Weise fortge­ setzt.

Die vorstehend beschriebene Maschine 10 beinhaltet die Drahtabspuleinheit 18 und die Drahtmarkiereinheit 16, jedoch kann bei der Ausführung der vorliegenden Erfin­ dung auch eine dieser Einheiten weggelassen werden. Das heißt, in solchen Fällen, in denen eine Drahtmar­ kierung nicht erforderlich ist, ist möglicherweise die Drahtmarkiereinheit 16 nicht vorhanden, wie dies in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist. In diesem Fall ist die Drahtabspuleinheit 18 in der dargestellten Weise nahe der Drahtzuführeinheit 14 angeordnet. Der Draht 22 wird in der in Fig. 8 gezeigten Weise ähnlich, wie dies vorstehend in Bezug auf Fig. 5 beschrieben wurde, in die Maschine geführt, und das erste und das zweite bewegliche Gleitstück 42 und 46 werden in ihre zweiten Positionen bewegt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Dies veranlaßt den Draht 22, einem Zickzackverlauf zwischen den beiden Sätzen von Spannrollen zu folgen. Da die Spannrollen 74 und 76 an dem Draht angreifen und sich voneinander wegbewegen, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wird Draht 22 von der Spule 20 abgezogen und zwischen den Spannrollen aufgenommen. In ähnlicher Weise kann die Drahtmarkiereinheit 16 in Verbindung mit einer herkömmlichen, nicht gezeigten Drahtabspul­ einheit des in der Einleitung beschriebenen Typs ver­ wendet werden.

Die Drahteinheit 12 ist bei dem vorliegenden Beispiel zwar als elektrische Leitungsherstellungsmaschine be­ schrieben worden, jedoch kann es sich dabei um jede beliebige Maschine handeln, die einen Herstellungsvor­ gang an dem Draht ausführt, um ein Drahterzeugnis oder ein Produkt herzustellen, das ein Draht-Unterprodukt enthält. Ferner sind der Motor 40 mit variabler Dreh­ zahl und die Antriebsrolle 28 gemäß der vorstehenden Beschreibung derart ausgebildet, daß sie Draht von der Spule 20 im wesentlichen mit konstanter Geschwindig­ keit abziehen. Für den Fachmann ist jedoch erkennbar, daß komplexe, automatisch arbeitende Maschinen, wie die Maschine 10, Schwankungen in der Laufgeschwindig­ keit aufgrund sich ändernder Betriebsbedingungen un­ terliegen können. In einem solchen Fall ermittelt die Steuerung 150 die tatsächliche Rate des Verbrauchs an Draht 22 durch die Drahtverarbeitungseinheit 12, und sie veranlaßt den Motor 40 mit variabler Drehzahl, die Antriebsrolle 28 mit einer geeigneten, entsprechenden Geschwindigkeit rotationsmäßig anzutreiben. Wie dem auch sei, stabilisiert sich die Drehzahl der Antriebs­ rolle 28 rasch auf einer geeigneten konstanten Dreh­ zahl, wodurch schädliche Spitzenkräfte in dem von der Spule 20 abgezogenen Draht reduziert werden. Ferner sind die Spannrollen 74 und 76 gemäß der vorstehenden Beschreibung durch das erste und das zweite bewegliche Gleitstück 42 und 46 gelagert und getragen sowie durch die Luftzylinder 54 und 64 betätigt. Unter geeigneten Bedingungen kann es jedoch von Vorteil sein, ein sepa­ rates bewegliches Gleitstück und einen separaten Luft­ zylinder für jede Spannrolle 74 und 76 vorzusehen. Eine solche Veränderung bei der Konstruktion liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine konstante Spannung in dem von der Spule abgezogenen Draht aufrechterhalten bleibt, wodurch eine übermäßige Spannung des Drahts verhindert wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß die Markiereinheit in der Lage ist, eine ausrei­ chende Länge an Draht aufzunehmen, so daß der Markier­ vorgang während der Verweilperiode des Zuführzyklus durchgeführt werden kann, ohne daß dabei eine Notwen­ digkeit besteht, daß die Markiereinheit in einer über­ mäßigen Distanz von der Maschine angeordnet werden muß.

Claims (10)

1. Maschine (10) mit einer Drahtzuführeinheit (14), die Draht (22) von einem Endlosvorrat (20) ab­ zieht, und mit einer Drahtverarbeitungseinheit (12), die den Draht (22) von der Zuführeinheit (14) erhält, um einen Fertigungsvorgang damit durchzuführen, wobei der Draht (22) von der Zu­ führeinheit (14) in intermittierender Weise zu­ geführt wird, gekennzeichnet durch eine Abspuleinheit (18), die zwischen dem Endlos­ vorrat (20) und der Drahtzuführeinheit (14) ange­ ordnet ist und eine Antriebseinrichtung (28, 30) in Antriebseingriff mit dem Draht (22) aufweist, um den Draht mit einer konstanten Geschwindigkeit von dem Endlosvorrat zu entnehmen, wobei die Drahtzuführeinheit (14) zum Weiterziehen des ent­ nommenen Drahts (22) ausgelegt ist, und durch eine Spannvorrichtung (42, 46, 74, 76), die zum Aufrechterhalten einer erwünschten Spannung auf dem entnommenen Draht (22) zwischen der Antriebs­ einrichtung (28, 30) und der Drahtzuführeinheit (14) ausgelegt ist.

2. Maschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspuleinheit (18) eine von der Antriebseinrichtung (28, 30) beab­ standete Drahtausgangsführung (34) aufweist, um dadurch einen geraden Drahtführungsweg (36) zwi­ schen diesen zu bilden, und daß die Spannvorrich­ tung (42, 46, 74, 76) zwischen der Antriebsein­ richtung (28, 30) und der Drahtausgangsführung (34) angeordnet ist.

3. Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (42, 46, 74, 76) folgendes aufweist:

• (a) eine erste Mehrzahl von Spannrollen (74), die in einer ersten Position auf einer ersten Seite des Drahtführungsweges (36) angeordnet sind;
• (b) eine zweite Mehrzahl von Spannrollen (76), die in einer ersten Position auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite des Drahtführungsweges (36) angeordnet sind, wobei die ersten und die zweiten Spannrollen (74, 76) aus den ersten Positionen in zweite Positionen bewegbar sind, in denen die Spannrollen mit dem Draht (22) in Eingriff bringbar sind, um die ge­ wünschte Spannung auf dem Draht (22) zwischen der Antriebseinrichtung (28, 30) und der Drahtzuführ­ einheit (14) aufrechtzuerhalten.

4. Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Spannrollen (74) in ihrer ersten Position auf der ersten Seite des Drahtführungsweges (36) angeordnet sind und in ihrer zweiten Position auf der zweiten Seite des Drahtführungsweges (36) angeordnet sind, und daß die zweiten Spannrollen (76) in ihrer ersten Posi­ tion auf der zweiten Seite des Drahtführungsweges (36) angeordnet sind und in ihrer zweiten Position auf der ersten Seite des Drahtführungsweges (36) angeordnet sind.

5. Maschine (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Spannrollen (74, 76) derart angeordnet sind, daß bei ihrer Bewegung von ihren ersten Positionen in ihre zweiten Positionen einige der ersten Spannrollen (74) zwischen benachbarten Paa­ ren von zweiten Spannrollen (76) hindurch passie­ ren.

6. Maschine (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Spannrollen (74) an einem ersten Gleitstück (42) drehbar gela­ gert sind, wobei sich das erste Gleitstück in Gleiteingriff mit einem Rahmen (26) befindet, um die ersten Spannrollen (74) zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewegen, und daß die zweiten Spannrollen (76) an einem zweiten Gleit­ stück (46) drehbar gelagert sind, wobei sich das zweite Gleitstück in Gleiteingriff mit dem Rahmen (26) befindet, um die zweiten Spannrollen (76) zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewegen.

7. Maschine (10) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein erstes Betätigungsglied (54), das mit dem Rahmen (26) und dem ersten Gleitstück (42) gekoppelt ist, und durch ein zwei­ tes Betätigungsglied (64), das mit dem Rahmen (26) und dem zweiten Gleitstück (46) gekoppelt ist, wobei das erste und das zweite Betätigungsglied (54, 64) dazu ausgelegt sind, ihre jeweiligen er­ sten und zweiten Spannrollen (74, 76) in deren jeweilige zweite Positionen zu drücken.

8. Maschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten und dem zweiten Betätigungsglied (54, 64) um Luft­ zylinder handelt, die an dem Rahmen (26) ange­ bracht sind und mit ihren Kolbenstangen (56, 66) mit dem ersten bzw. dem zweiten Gleitstück (42, 46) gekoppelt sind, so daß bei Aufbringung eines ausgewählten Differenzdrucks auf jeden der Luft­ zylinder (54, 64) die Spannrollen (74, 76) die erwünschte Spannung auf dem Draht (22) zwischen der Antriebseinrichtung (28, 30) und der Draht­ zuführeinheit (14) aufrechterhalten, so daß wäh­ rend dem Zuführen des Drahts (22) das erste und das zweite bewegliche Gleitstück (42, 46) sich in Richtung aufeinanderzu bewegen und während Null­ perioden der Drahtzufuhr das erste und das zweite Gleitstück sich in Richtung voneinander weg be­ wegen.

9. Maschine (10) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführeinheit (14) den Draht (22) in intermittierender Weise mit einer für die Drahtverarbeitungseinheit (12) er­ forderlichen, durchschnittlichen Geschwindigkeit zuführt, und daß die konstante Entnahmegeschwin­ digkeit des Drahts (22) im wesentlichen gleich der durchschnittlichen Geschwindigkeit ist, wobei die durchschnittliche Geschwindigkeit und die konstan­ te Geschwindigkeit selektiv variabel sind.

10. Maschine (10) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Drahtklemmeinrichtung (80), die zwischen der Drahtausgangsführung (32, 34) der Abspuleinheit (18) und der Drahtzuführein­ heit (14) angeordnet ist, um während der Bewegung der ersten und der zweiten Spannrollen (74, 76) von der ersten in die zweite Position in klemmen­ der Weise an dem Draht (22) anzugreifen.