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"Verfahren und Vorrichtung zur
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Uberwachung und Steigerung der Leistung von Maschinen zur Herstellung
von Massenteilen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Steigerung
der Arbeitsleistung von z.B. stufenlos regelbaren Maschinen zur Herstellung von
flassenteilen, wie Schrauben, Muttern, Nieten, Stiften und dergl. bei denen die
Massenteile über eine Vereinzelungsvorrichtung dem Werkzeug zugeführt werden, sowie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei weiterverarbeitenden Maschinen
aller Bearbeitungsbereiche der Schraubenherstellung die Leistung zahlenmäßig zu
erfassen und zu verbessern.
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Die hier in Betracht kommenden Maschinen sind mit stufenlos regelbaren
Antrieben ausgestattet, um die Laufgeschwindigkeit den unterschiedlichen Zuführung
möglichkeitender Bolzen anpassen zu können.
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Die Praxis zeigt, daß diese Maschinen nur sehr selten auf ihrem höchstmöglichen
Leistungsstand arbeiten. Nicht immer korrekt eingestellte Zuführungsschienen und
Abstreifrollen, aber auch Angst der Aufsteller und Bediener vor möglichen Fehlerstücken
sind nur einige Grunde dafür, daß diese durchweg
sehr leistungsfähigen
Maschinen meistens weit unter ihrer möglichen Höchstleistung arbeiten.
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Die sehr hohen und ständig weiter steigenden Anschaffungskosten der
Maschinen, verbunden mit ständig wachsenden Lohnkosten ergeben aber nur bei voller
Ausnutzung der möglichen Maschinenleistungen noch tragbare Ealkulationswerte.
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Die Erfindung löst die oben bezeichnete Aufgabe verfahrensmäßig dadurch,
daß die vereinzelten Massenteile stückzahlmäßig erfaßt werden und diese Zahl mit
der Zahl der möglichen Arbeitstakte verglichen wird.
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Mittels dieses Verfahrens wird nun festgestellt, wieviel Teile der
Bearbeitungamaschne zugeführt werden, was ja auch der tatsächlich ausgebrachten
Stückzahl entspricht.
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Desweiteren wird ermittelt, wieviele Teile bei einer bestimmten Naschinendrehzahl
hätten ausgebracht werden können.
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Der Vergleich dieser beiden Zahlenwerte ermöglicht es, daß sofort
schon während der Fertigung festgestellt werden kann, ob die Nettoleistung von der
Bruttoleistung abweicht.
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Sofern dies der Fall ist, kann der Bediener die mögliche Fehlerquelle
ermitteh und beseitigen.
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Damit wird eine erhebliche Produktionssteigerung möglich.
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Desweiteren kann ohne zusätzlichen Aufwand die ausgebra.chte Stückzahl
zur Berechnung von Akkordlöhnen herangezogen werden, was bisher nur sehr ungenau
durch Wiegen möglich war.
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Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bestehend
aus einer stufenlos regelbaren Maschine zur Herstellung von Massenteilen, einer
Vereinzelungsvorrichtung für die zu bearbeitenden Nassenteile, einer mechanischen
Zuführung der vereinzelten Massenteile zum Bearbeitungswerkzeug.
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sowie dem Bearbeitungswerkzeug, kennzeichnet sich dadurch, daß in
die Zuführung eine Lichtschranke für die vereinzelt zugeführten Massenteile angeordnet
ist, deren Impulse über eine nachgeschaltete: Elektronik in einem Digital-Zählwerk
(Nettozählwerk) gespeichert sind und daß ein mit gleicher Drehzah wie die stufenlos
regelbare Arbeitsmaschine arbeitender mechanischer Zähler für die entsprechend
der
flaschinentaktzahl maximal mögliche Anzahl der ausbringbaren Massenteile angeordnet
ist, der über eine Elektronik mit einem weiteren Digitalzählwerk (Brutto-Zählwerk)
gekoppelt ist.
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tiblicherweise werden die Drehteile über in Trommelmagazin, einen
Drehteller oder dergl. einer Zuführungsschiene einzeln zugeführt, wobei die Massenteile
(z.B. Schrauben) einzeln mit den Schäften nach unten gerichtet und sich mit den
Köpfen an den Schienen ab stützend zum Werkzeug rutschen.
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In die Seitenwandungen der Schiene ist an beliebiger Stelle eine Lichtschranke
eingebaut, die durch die durchrutschenden Schäfte jeweils unterbrochen wird.
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Dieser Impuls wird einem Digital-Zählwerk zugeführt und dort gespeichert.
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Sofern ein Stau in der Zuführungsschiene oder eine Blockade im Zulauf
zur Bearbeitungsstation erfolgt, wird dies sofort durch einen Blick auf das Zählwerk
festgestellt.
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Das Brutto-Zählwerk zählt die in Folge der Maschinendrehzahl auftretenden
Arbeitsgänge des Werkzeuges, unabhängig davon mob ein Werkstück zum Werkzeug gelangt
ist oder nicht.
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In Weiterbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, daß die der Lichtschranke
nachgeschaltete Elektronik ein Zeitglied umfaßt, durch welches bei oberschreiten
einer vorwählbaren Zeitlänge zwischen zwei Impulsen ein Signal auslösbar ist.
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Das Signal kann optisch und/oder akustisch sein.
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Die Zeit ist so einzustellen, daß dannwenn eine größere Zeitspanne
(z.B. 10 Sekunden) kein Zählimpuls abgespeichert wird, das Signal ausgelöst wird.
Nach Beseitigung der auslösenden Störung (Stau oder dergl.) wird das Signal manuell
oder automatisch gelöscht.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht weiter darin, daß zusätzlich
ein Drehzahlmesser für die Maschine vorgesehen ist, der zudem als Stückzahlanzeige
pro Zeiteinheit für den Brutto-Impulsgeber dient.
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Die bei stufenlos regelbaren Verarbeitungsmaschinen damit meßbare
eingestellte Geschwindigkeit bezw.
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Stückzahl pro Zeiteinheit ermöglicht es, die Maschine jeweils bei
bestimmten Werkstückabmessungen und Gewichten exakt auf früher festgestellte Erfahrung
werte anzustellen und damit wiederholbar zu gleichen
Ergebnissen
zu gelangen, ohne daß erneut ausprobiert werden muß, welche Geschwindigkeit am besten
der Zuführgeschwindigkeit angepaßt ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch
dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 eine komplette Vorrichtung in Ansicht; Fig. 2 ein
Näherungsschalter zur Brutto-Zählung; Fig. 3 eine Variante der Fig. 2; Fig. 4 eine
weitere Variante der Fig. 2; Fig. 5 bis 7 eine Zuführungsschiene für Schraubbolzen
in verschiedenen Ansichten.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Trommelmagazin 1
zur Aufnahme der Massenteile 4, dieser nachgeordneten Zuführungsschienen 2 mit Lichtschranke
3 und einem sich mit Arbeitsdrehzahl bewegenden Impulsgeber 6 mit einem Nahellungsschalter
5, die sämtlich an einer Verarbeitungsmaschine 7 angeordnet sind, die stufenlos
drehzahlregelbar ist.
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Die Lichtschranke 3 ist über flexible Lichtleiter 8 mit einer Elektronik
9 und einem Digital-Zählwerk 10 verbunden, das jeden Impuls zählt und speichert.
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Zur Vermeidung von Fehlimpulsen ist die Elektronik entprellt.
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Das Zählwerk 10 kann durch Druck auf die Löschtaste 11 auf Null gestellt
wurden.
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Der Xåherungsschalter 5 (entprellt) ist mit einem weiteren Digital-Zählwerk
12 gekoppelt, das eine Löschtaste 13 aufweist.
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Zudem ist eine Anzeigevorrichtung 14 vorgesehen, die in Abhängigkeit
von der Arbeitsmaschinendrehzahl die Brutto-Stückzahl pro Minute anzeigt.
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Sofern die Lichtschranke 3 über einen bestimmten, einstellbaren Zeitraum,
z.B. 10 Sekunden, keinen Impuls weiter gibt, leuchtet die Kontrolleuchte 15 auf,
ggf. wird die Maschine 7 automatisch ausgeschaltet.
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In Fig. 3 ist der Impulsgeber 6 als Nockenscheibe ausgebildet, was
für eine Runlwalzmaschine geeignet ist. Bei einer Umdrehung der Nockenscheibe sind
vier vollständige Arbeitstakte erfolgt, was vier fertigen Werkstücken entspricht.
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Der Näherungsschalter 5 gibt dann hier Impulse (entsprechend der Nockenanzahl)
an das Zählwerk weiter.
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In Fig. 3 ist als Imeplsgeber 6 eine Abtasteinrichtung bei Nutenrädern
gezeigt, die z.B. für Hochleistungsschlitzmaschinen geeignet ist.
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Es erfolgt ein Impuls pro Nute.
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In Fig. 4 ist ein Impulsgeber 6 zur Abtastung von Hubbewegungen gezeigt,
der für Flachbackenwalzmaschinen, Xupp- und Abgratmaschinen geeignet ist.
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Es erfolgt ein Impuls pro Hub.
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In Fig. 5 bis 7 sind die Führungsschienen in Seitenansicfht (Fig.
5) in normaler Arbeitsschrägim Schnitt stellung, von oben (Fig. 6) und von vornv(Fig.
7) gezeigt.
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Die Schrauben 4 rutschen wie in Fig. 5 gezeigt zum Verarbeitungswerkzeug,
wobei Jede Schraube 4 einmal den Lichtstrahl der Lichtschranke 3 unterbricht.
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Zusammenfassend ist festzuhalten: Massenteile, wie Schrauben, Muttern,
Niete, Stifte etc., die einer Be- oder Verarbeitungsstation Zuge führt werden, werden
in ihrem kontinuierlichen Lauf zu dieser Bearbeitungsstation einzeln gezählt (Nettoznhler);
evtl. Staus oder Blokaden im Zulauf zur Bearbeitungsstation werden optisch oder
akustisch angezeigt;
die theoretisch möglichen Teile, die die jeweilige
Maschine in einem bestimmten Zeitraum (1 Stunde, 1 Schicht, 1 Tag, 1 Monat etc.)
herstellen könnte, wenn ein störungsfreier Zulauf der Teile zur Bearbeitungsstation
vorliegen würde, werden gezählt (Brutto zähler); bei stufenlos regelbaren Verarbeitungamaschinen
wird die jeweils eingestellte Maschinengeschwindig keit mittels eines Stückzahlmessers
erfaßt und über ein Anzeigegerät in Stück pro min. ständig angezeigt.
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Die Vorrichtung erfaßt 4 verschiedene Funktionen.
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1. Kontrolleuchte Eine Kontrolleuchte 15 an frei zu wählender, gut
sichtbarer Stelle montiert, wird über ein Potentiometer eingeschaltet, wenn durch
Stau oder fehlende Teile keine Bearbeitung erfolgt.
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Die Schaltung kann auch in der Weise ausgelegt werden, daß sich die
Maschine 7 bei Leerlauf nach einem frei zu wählenden Zeitabstand selbständig abschaltet.
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(Kontrolleuchte 15 leuchtet dabei).
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2. Drehzahlmesser Anhand eines elektronisch arbeitenden Drehzahlmessers
14 kann Jederzeit die eingestellte Geschwindigkeit der Maschine 7 abgelZs werden.
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Hierbei ist für den Benutzer besonders wichtig, höchstmögliche Leistungen
selbst zu ermitteln und festzuschreiben, um sie bei wiederkehrenden Größen ständig
vergleichen und korri@gieren zu können.
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5. Bruttozählwerk Die Vorrichtung unfaßt ein Digital-Bruttozählwerk
12, wolches bei laufender Maschine 7 die mögliche Brutteleistung in Stück zählt,
(z . B. Flachbackenwalzmaschine, Krupp und Abgrat maschine pro Hub 1 Stück; Rundwalzmaschine
mit 4 Nockenteilung pro Umdrehung 4 Stück; Hochleistungsschlitzmaschine pro Nute
im Förderrad 1 Stück).
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Die Jeweils aufgelaufene Stückzahl ist ständig im Zählwerk 12 ablesbar.
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4. Nettozählwerk Dieser Digital-Nettozähler 10 registriert die tatsächlich
produzierten Teile. Im direkten Vergleich ist ständig die Differenz zwischen Brutto-
und Nettoleistung ablesbar.
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Die besonderen Vorteile dieser Leistungsvergleiche sind: 1 Während
der Fertigung kann laufend abgelesen werden, inwieweit die Nettoleistung von der
Bruttoleistung abweicht. Bei größerer Differenz kann sofort überprüft werden durch
welche
Fehlerquelle (fehlerhafte Einstellung, Vermischung mit Fremdteilen
etc.) die Differenz entstanden ist, und die Fehlerquelle kann u.U.
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sofort beseitigt werden. Hisher wirde eine Leistungsminderung erst
bei der Na@@@@@@@@@ erkannt.
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Die Koppelung Brutte-@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@ eistmels, stu@enl@@@@@@@@@@@@re
Maschnnen neben genauer Überwachung auch in der Arbeitsvorbereitung genau auszuwerten
(Akkordentlohnung möglich, ohne großen Wiegeaufwand der bearbeiteten Teile, da genaue
elektronische Stückzahlmessung vorliegt).
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Das Gerät hat eine Größe von ca. 20 x 15 x 11 cm und kann ohne großen
Kostenaufwand an Jede weiterverarbeitende Maschine angeschlossen werden.
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Es besteht auch die Möglichkeit, mittels Fernübertragung mehrere Geräte
in einem besonderen Raum (.B, AV oder Betriebsbüro) zusammenzufassen, wodurch der
Einblick in die ständigen Zahlenwerte nur den dafür auserwählten Personen zugänglich
bleibt.
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