DE19828675C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen von mittels eines Verstellmechanismus translatorisch verstellbaren Richtrollen eines Richtapparates zum Richten von Draht - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer mittels eines Verstellmechanismus (5) translatorisch verstellbaren Richtrolle (4) eines Richtapparates (1), sowie eine Einstellvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. DOLLAR A Gemäß dem Verfahren wird erfindungsgemäß jede zu verstellende Richtrolle (4) individuell identifiziert und dann gegebenenfalls unter Einstellung einer ausgerichteten gegenseitigen Lage mit dem Verstellmechanismus (5) gekoppelt, wobei nach Kopplung die jeweilige Stellung der Richtrolle (4) ermittelt und dann die jeweils in Abhängigkeit vom Richtmaterial, den Abmessungen und dem Richtprozeß vorgegebene und/oder vorberechnete Stellung der Richtrolle (4) in Relation zu einer vorher ermittelten Endstellung eingestellt wird. DOLLAR A Die Einstellvorrichtung weist erfindungsgemäß einen Rollensteller (2), eine, zwischen dem Rollensteller (2) und dem Verstellmechanismus (5) einer verstellbaren Richtrolle (4) des Richtapparates (1) angeordnete lösbare Kupplung (3), wobei je ein Kupplungsteil (9) mit dem Verstellmechanismus (5) und ein Kupplungsteil (8) mit dem Rollensteller (2) verbunden ist sowie eine Sensoreinrichtung (7) zur Ermittlung der aktuellen Stellung der jeweils gekoppelten Richtrolle (4) in Relation zu einer Endstellung und einen initialisierbaren Aktor (6) zum automatischen Einstellen einer bestimmten vorgebbaren und/oder berechenbaren Position der gekoppelten Richtrolle (4) in Relation zu der Endstellung auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Richten von Draht zum Einstellen von mittels eines Verstellmechanismus translatorisch verstellbaren Richtrollen eines Richtapparates nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Einstellen von mittels eines Verstellmechanismus translatorisch verstellbaren Richtrollen eines Richtapparates zum Richten von Draht nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Die Rollen von bekannten Richtapparaten mit verstellbaren Rollen sind beispielsweise mit Verstellmechanismen, die z. B. Stellschrauben, längskrafterzeugende Verstellgetriebe, Kolbenstangen oder Zahnstangen aufweisen, verbunden und erlauben eine Einzeleinstellung jeder Rolle, die aber im wesentlichen von den Erfahrungen des Bedieners abhängt. Es sind auch Richtapparate bekannt, bei denen jeder verstellbaren Rolle ein Aktor und ein Verstellmechanismus zugeordnet sind, wobei in Abhängigkeit von vorher eingegebenen und/oder berechneten und/oder bereits gespeicherten Parametern eine automatische Verstellung der Rollen ermöglicht wird. (Ruppin, D.; Rastegar, Y.: "Untersuchungen zu den axialen Zugbelastungen von Stahldrähten beim Richten im Vielrollen-Richtapparat und zur Rollenzustellung". In: Fachzeitschrift DRAHT 37 (1986) 3, Meisenbach GmbH, Bamberg, Blatt 1 bis 4).

Eine manuelle Verstellung erlaubt es nicht, die gewünschte Richtqualität eines Richtgutes reproduzierbar zu erzielen. Die automatische Einstellung, insbesondere unter Verwendung von vorgegebenen Daten erlaubt es, die erforderliche Qualität zu erzeugen, wobei aber derartige Apparate wegen der vielen Einzelantriebe nebst der erforderlichen Elektronik kostenintensiv sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einstellvorrichtung zur Einstellung von mittels mindestens eines Verstellmechanismus translatorisch verstellbaren Richtrollen eines Richtapparates zum Richten von Draht anzugeben, die beliebige Einstellungen von beliebigen verstellbaren Richtrollen mit geringerer baulicher Aufwendung (reduzierte Antriebe) erlaubt.

Diese Aufgabe wird sowohl durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 als auch durch eine Einstellvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst.

Die Unteransprüche 3 bis 8 haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Einstellvorrichtung in axialer Ausrichtung gegenüber einem im Abstand angeordneten Richtapparat in Seitenansicht

Fig. 2 das gleiche wie in Fig. 1 in gekoppeltem Zustand

Fig. 3 die Einstellvorrichtung mit gekoppeltem Richtapparat in Seitenansicht und mit einem Funktionsschema zur Durchführung eines Einstellvorgangs.

Die Einstellvorrichtung weist einen Richtapparat 1 und einen Rollensteller 2 auf, die aus zwei separaten mittels einer Kupplung 3 verbindbaren Teilen bestehen. Der Richtapparat 1 weist Richtrollen 4 auf, von denen mindestens eine mittels eines Verstellmechanismus 5 translatorisch verstellbar ist. Der Rollensteller 2 weist einen Aktor 6 sowie einen Positionssensor 7 sowie ein Kupplungsteil 8 auf, welches einem im Ausführungsbeispiel mit am Richtapparat 1 angeordneten Kupplungsteil 9 kuppelbar ist.

Zur Erleichterung der Kupplung weist im Ausführungsbeispiel der Rollensteller 2 Führungsstifte 11 auf, die bei einem Kupplungsvorgang in entsprechende Bohrungen 12 im Richtapparat 1 einführbar sind.

Vorzugsweise weist der Rollensteller 2 eine Arretiervorrichtung 13 auf, die einen verschiebbaren Stift 14 aufweist, der in der Endlage im gekoppelten Zustand von Rollensteller 2 und Richtapparat 1 in eine Bohrung 15 im Richtapparat 1 eingeht und in Kombination mit den Führungsstiften 11 eine definierte feste Position zwischen Rollensteller 2 und Richtapparat 1 gewährleistet.

Im Ausführungsbeispiel enthält der Verstellmechanismus 5 zur Verstellung einer Richtrolle 4 eine Stellschraube 16, die fest mit einem Kupplungselement 17 verbunden ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 17 rotationssymmetrisch ausgeführt und besteht aus einem zylindrischen und einem anschließenden konischen Teil und ist innerhalb einer Verriegelungshülse 19 angeordnet, die innerhalb des Gehäuses 18 des Kupplungsteils 9 drehbar und axial verstellbar angeordnet ist. Die Verriegelungshülse 19 weist eine Innenform auf, die der Außenform des Kupplungselementes 17 angepaßt ist, bzw. umgekehrt. Im Ausführungsbeispiel ist die Verriegelungshülse 19 von einer Druckfeder 20 über eine Zwischenscheibe 21 und eine Gleitscheibe 22 derart beaufschlagt, daß die Verriegelungshülse 19 reibschlüssig im Kupplungselement 17 anliegt. Durch die Reibverbindung ist die Stellschraube 16 gegen eine Drehung und damit eine Verstellung der mit ihr gekoppelten Rolle 4 gesichert. Durch die Verriegelung wird erreicht, daß die letztmals eingestellte Rollenposition gesichert wird und weder vorsätzlich noch versehentlich, auch nicht unter Einsatz von Fremdwerkzeugen, verstellt werden kann. Der Kupplungsteil 8 des Rollenstellers 2 enthält ein rotationssymmetrisches Kupplungselement 23, über das eine mittels des Aktors 6 auszuführende Drehbewegung übertragbar ist.

Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der Rollensteller 2 mit dem Richtapparat 1 mit Hilfe der Führungstifte 11 und der entsprechenden Bohrungen 12 gekoppelt werden soll, tritt das Kupplungselement 23 des Rollenstellers 2 in Berührung mit der Verriegelungshülse 19 und verschiebt diese entgegen der Kraft der Druckfeder 20. Hierdurch gelangt die Verriegelungshülse 19 außer Reibkontakt mit dem Kupplungselement 17 und das Kupplungselement 23 tritt in Kontakt mit dem Kupplungselement 17. Hierdurch wird eine Verbindung zwischen den Kupplungselementen 17 und 23 erreicht, wodurch eine vom Aktor 6 erzeugte Rotationskraft über die Stellschraube 16 auf die Rollen zu deren Verstellung übertragen werden kann.

Vorzugsweise ist gemäß einer Variante das Kupplungselement 23 des Rollenstellers 2 mit einem diagonal an seiner Wirkfläche angeordneten Zylinderstift 24 versehen, der zur formschlüssigen Kupplung in eine entsprechende Nut 25 in der Stirnfläche des Kupplungselementes 17 eingehen kann.

Bei Verwendung einer derartigen 'Klauenverbindung' ist es erforderlich, die Klauenelemente zum gegenseitigen Eingriff zueinander auszurichten, hier den Zylinderstift 24 gegenüber der Nut 25. Ein nicht dargestellter Sensor identifiziert zunächst die jeweilige Stellschraube 16 und dann ermittelt der Positionssensor 7 die Drehwinkelstellung der Nut 25. In Abhängigkeit von der ermittelten Drehwinkelstellung gibt er ein Signal an den Aktor 6, der vor der Axialbewegung des Rollenstellers 2 in Richtung des Richtapparats 1 eine Ausrichtung von Zylinderstift 24 zur Nut 25 derart vornimmt, daß der Zylinderstift 24 bei der relativen Axialbewegung von Rollensteller 2 in Richtung auf den Richtapparat 1 in die Nut 25 eingehen kann.

Neben der geschilderten Reibkupplung und der auch dargestellten Klauenkupplung sind beliebige andere Kupplungsarten einsetzbar. So kann beispielsweise als Kupplungselement des Richtapparates, eine zur manuellen Verstellung vorgesehene Mutter dienen, wobei dann beim Rollensteller als Kupplungselement z. B. ein dreiarmiger Greifer oder ein sonstiger Schlüssel vorgesehen sein kann.

Bei der Verwendung von verschiedenen Verstellmechanismen 5 bei Richtapparaten, können mit einem der Kupplungselemente 17, 23 lösbar verbindbare Adapter zur Übertragung der Verstellbewegung vorgesehen sein, wodurch ein universeller Einsatz der Einstellvorrichtung auch bei unterschiedlichsten Verstellmechanismen 5 gewährleistet wird.

Vorzugsweise ist der Rollensteller 2 mit einem Positioniermodul 26 verbunden, das mit dem Positionssensor 7, dem Aktor 6, als auch einer Rechen-Speicher- Dokumentations- und -Auswerteeinheit 27 vernetzt ist (s. Fig. 3), wobei vorzugsweise eine zusätzliche Dokumentationseinheit 28 vorgesehen ist, wobei Einheiten an eine Stromversorgung 29 angeschlossen sind. Gegebenenfalls kann der Einheit 27 noch eine Schnittstelle 30 zum Anschluß an übergeordnete Systeme zugeordnet sein.

Die Einheiten dienen zur Informations- und Datenverarbeitung von durchzuführenden Richtprozessen. Über den nicht dargestellten Sensor wird jede Rolle bzw. ihr individueller Verstellmechanismus erkannt. Hierzu können z. B. die Kupplungselemente einer jeden Rolle derart gekennzeichnet sein, z. B. dadurch, daß sie ein spezifisches Signal bei Annäherung aussenden oder reflektieren, derart, daß sie mittels des Sensors zuverlässig erkannt und zugeordnet werden können. Jeder Rolle wird eine Endlage zugeordnet, die es erlaubt, nach jeder Identifizierung die aktuelle Position der Rolle im Vergleich zur Endstellung automatisch zu ermitteln und die entsprechende Verstellung automatisch zu veranlassen, wobei jede eingestellte Position dokumentiert werden kann, so daß bei einer erneuten Kopplung nicht zuerst wieder die Endstellung eingestellt werden muß. Daten, wie Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Start- und Zielpositionen, Rand- bzw. Umgebungsbedingungen, Informationen zum Prozeßmaterial, wie beispielsweise die geometrischen Abmessungen des Richtgutes, werden für die Initialisierung und Positionierung vorgegeben. Alle Daten werden zusammen mit einem Index, der jede Rolle und/oder jeden Verstellmechanismus identifiziert, gespeichert, dokumentiert, gegebenenfalls berechnet und auch visualisiert und/oder übergeordneten Systemen über die Schnittstelle zur Verfügung gestellt.

Hierdurch wird der Aufwand zur Einstellung aller verstellbaren Rollen minimiert, obwohl jede einzelne verstellbare Rolle individuell eine nach der anderen entsprechend dem vorgegebenen Richtmaterial und dem Richtprozeß einzustellen ist, wobei ein absolut exaktes und reproduzierbares Einstellen und damit eine Verbesserung der Richtqualität gewährleistet wird. Auf eine empirische, kaum zu reproduzierende und somit zufällige Einstellung der verstellbaren Richtrollen wird damit verzichtet.

Claims (8)

1. Verfahren zum Einstellen von mittels mindestens eines Verstellmechanismus (5) translatorisch verstellbaren Richtrollen (4) mindestens eines Richtapparates (1) zum Richten von Draht, dadurch gekennzeichnet, daß jede zu verstellende Richtrolle (4) individuell identifiziert und unter Einstellung einer ausgerichteten gegenseitigen Lage mit dem Verstellmechanismus (5) gekoppelt wird, wobei nach Kopplung die jeweilige Stellung der Richtrolle (4) ermittelt und dann die jeweils in Abhängigkeit vom Richtmaterial, den Abmessungen und dem Richtprozeß vorgegebene und/oder vorberechnete Stellung der Richtrolle (4) in Relation zu einer vorher ermittelten Endstellung eingestellt wird.

2. Einstellvorrichtung zur Einstellung von mittels mindestens eines Verstellmechanismus (5) translatorisch verstellbaren Richtrollen (4) mindestens eines Richtapparates (1) zum Richten von Draht, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen Rollensteller (2) und eine, zwischen dem Rollensteller (2) und dem Verstellmechanismus (5) einer verstellbaren Richtrolle (4) des Richtapparates (1) angeordnete, lösbare Kupplung (3) aufweist, wobei je ein Kupplungsteil (9) mit dem Verstellmechanismus (5) und ein Kupplungsteil (8) mit dem Rollensteller (2) verbunden ist sowie eine Sensoreinrichtung (7) zur individuellen Identifikation und Ermittlung der aktuellen Stellung der jeweils gekoppelten Richtrolle (4) in Relation zu einer Endstellung und einen initialisierbaren Aktor (6) zum automatischen Einstellen einer bestimmten vorgebbaren und/oder berechenbaren Position der gekoppelten Richtrolle (4) in Relation zu der Endstellung aufweist.

3. Einstellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung eine Sensoreinheit zur Identifikation des Verstellmechanismus (5) aufweist.

4. Einstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einheit (27) zur Speicherung einer definierten Endstellung einer jeden koppelbaren verstellbaren Richtrolle (4) aufweist.

5. Einstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Speichereinheit (27) die Einstellung aller verstellbaren Richtrollen eines oder mehrerer Richtapparate in Abhängigkeit von einem gewünschten Richtprozeß und in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu richtenden Gutes bezüglich einer definierten Endstellung gespeichert und mit der Iststellung der jeweils aktuell gekoppelten Richtrolle (4) verglichen und an den Aktor (6) ein Signal zur automatischen Verstellung der Richtrolle (4) entsprechend ihrem Sollwert für den jeweiligen Richtprozeß für das jeweilige Richtgut ausgegeben wird.

6. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung mindestens einen Sensor zur Identifikation der Art und Stellung des jeweils zu kuppelnden Verstellmechanismus (5) aufweist.

7. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungsvorrichtung und eine Einrichtung vorgesehen ist und die Einrichtung während des Koppelvorgangs die Verriegelungsvorrichtung entriegelt und beim Entkoppeln verriegelt.

8. Einstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine lösbare Arretierungsvorrichtung (13) zur festen Verbindung der Kupplungsteile (8, 9) vorgesehen ist.