-
Freihängende Automatspannhand zum Halten und Zuführen
-
von elastischen Matrizen an eine Wachseinspritzmaschine Die Erfindung
betrifft das Gebiet der Schmuckherstellung, und hier insbesondere das sogenannte
Wachsau8schmelzverfahren, bei dem zunächst mittels elastischer Matrizen (Negativformen)
ein Waohsnodell des Sahmuckstüokes hergestellt wird.
-
Zum Einspritzen des Wachses weisen die Matrizen eine Öffnung auf,
die an die Düse einer Wachseinspritzmaschine geführt wird, worauf Letztere ( zumeist
nach vorheriger luft#bsaugung) das Wachs in die Hohlräume der elastischen
Matrizen
einspritzt.
-
Dieses weithin verbreitete Verfahren wird bisher ausschließlich manuell
durchgeführt, d.h., die beiden Hälften der Matrizen werden von einer Bedienungskraft
zusammengedrückt, an die Düse der Wachseinspritzmaschine gehalten und nach erfolgter
Einspritzung des Wachses wieder von der Düse abgezogen. Zum Halten der Matrizen
werden 2 Metallplatten benutzt, zwischen die die Matrize eingelegt ist.
-
Bei diesem manuellen Verfahren kommt es darauf an,möglichst mit gleichmässigem
Druck über die Gesamtzeit des Einspritz-Vorganges die Metallplatten mit der elastischen
Matrize zusammenzupressen, sowie diese Kombination mit Sorgfalt an die Einspritzdüse
der Wachseinspritzmaschine anzudrücken.
-
Es ist unmittelbar einsichtig, daß eine derartige Tätigkeit eine große
Aufmerksamkeit erfordert und auch eine gewisse Erfahrung voraussetzt, damit die
Gleichmässigkeit beim Wachseinspritzen und damlf; auch die Gleichmässigkeit des
späteren Wachsmodelles gewährleistet ist. Dieses Verfahren erfordert also gut eingearbeitete
Arbeitskräfte, trotzdem ist nicht zu vermeiden, daß mit zunehmender Arbeitszeit
die Ausdauer und die Konzentration der Arbeitskraft nachlässt, was nachteilige Folgen
für die Qualität des Einspritzens und damit des fertigen Wachsmodells hat.
-
Die Erfindung stellt sich daher zur Aufgabe, die gleichmässige Qualität
von Wachsmodellen bei dem Wachseinspritzverfahren zu gewährleisten und die Produktivität
dieses Verfahrens zu verbessern.
-
Dies erreicht die Erfindung durch eine Vorrichtung gemäss dem Patentanspruch
1.
-
Dieses neuartige Gerät ist einfach aufgebaut und äußerst funktionssicher.
Es kann von ungelernten Arbeitskräften sachgemäss bedient werden.
-
Gemäss einer Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist
die Auflageplatte mittels vertikaler Zugfedern freihängend an einem Nontagegerüst
angebracht.
-
Diese freihängende Anbringung der Auflageplatte mittels Zugfedern
erlaubt eine optimale Anpassung der Auflageplatte und damit der Matrizen an die
Einspritzdüse der Wachseinspritzmaschine, damit können auch Toleranzen in der Dicke
bei verschiedenen Matrizen ohne weiteres ausgeglichen werden.
-
Gemäss weiteren Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung
erfolgt die Anpressung der Anpressplatte und die Verschiebung der Auflageplatte,
beide durch Pneumatikzylinder, die zusammen mit geeigneten Steuerungsvorrichtungen
einen vollautomatischen Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung gestatten. Die
Bedienungsperson braucht lediglich ein Startsignal zu geben, dann fährt die Anpreßplatte
auf die Matrize herab, hält diese fest und gibt gleichzeitig einem der Pneumatikzylinder
das Startsignal, der dann die Auflageplatte mit der Matrize an die Düsenöffnung
der Wachseinspritzmaschine heranfährt und diese so lange dort festhält, bis der
Einspritzvorgang beendet ist. Nach einem entsprechenden Signal von der Wachseinspritzmaschine
wird die Auflageplatte mit der Matrize wieder zurückgefahren, die Anpreßplatte wird
von der Matrize abgehoben und die Matrize mit dem eingespritzten Wachs kann von
der Bedienungsperson entnommen werden.
-
Diese Automatisierung gewährleistet eine optimale, gleichbleibende
Qualität der Wachseinspritzung.
-
Hervorzuheben ist noch die Anpassungsfähigkeit des Gerätes an allen
üblich vorhandenen Wachseinspritzmnsohinengowohl bezüglich der Arbeitsweise als
auch der Steuerung.
-
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung sind weiteren
Unteransprüchen zu entnehmen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nun
anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 : einen Querschnitt durch#die
erfindungsgemässe Vorrichtung entlang der Linie I- I der Figur 2, Figur 2 : einen
Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung entlang der Linie II - -11
in Figur 1, Figur 3 : eine Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung in Richtung
des Pfeiles III in Figur 2, Figur 4 : einen Querschnitt durch die erfindungsgemässe
Vorrichtung entlang der Linie IV -IV in Figur 1, Figur 5 : eine schematische Darstellung
der pneumatischen Steuerung der in der erfindungsgemässen Vorrichtung eingesetzten
Pneumatikzylinder.
-
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht zunächst aus einer Grundplatte
11 mit der die Vorrichtung auf einer Arbeitsplatte, insbesondere derselben Arbeitsplatte
aufsitzt, auf der auch die Wachseinspritzmaschine vorgesehen ist. Auf dieser Grundplatte
11 sind zwei vertikal aufragende Montagesäulen 13 befestigt, die an ihrem oberen
Ende eine waagrechte Kopfplatte 12 tragen.
-
Dieses derart gebildete Nontagegerüst ( bestehend aus Grundplatte
11, Montagesäulen 13 und Kopfplatte 12) bildet den Rahmen, in dem die weiteren Bauteile
der erfindungsgemässen Vorrichtung, wie im folgenden beschrieben, eingehängt bzw.
befestigt sind.
-
Zwischen der Grundplatte 11 und der Kopfplatte 12 ist die Auflageplatte
15 für eine zweigeteilte Matrize 30 angeordnet. Die Befestigung der Auflageplatte
15 am Montagegerüst erfolgt mittels ( in Figur 2 nur schematisch angedeuteter )
Zugfedern 25, die die Kopfplatte 12 mit der Oberseite der Auflageplatte 15 und die
Unterseite der Auflageplatte 15 mit der Grundplatte 11 verbinden. Wie in Figur 3
im einzelnen dargestellt ist, ermöglichen die Zugfedern 25 eine horizontale Ver8chiebung
der Auflageplatte 15 gegenüber der Grundplatte 11 bzw. der Kopfplatte 12, wobei
naturgemäss die Zugfedern 25 das Bestreben haben, die Auflageplatte 15 in eine Position
zu bringen, wo die obere Hälfte und die untere Hälfte der Zugfedern miteinander
fluchten.
-
Auf der Auflageplatte 15 sind verstellbare Zentrierleisten 16 und
17 angebracht, eine eine seitliche Umsohliessung der Matrize 30 gewährleisten (
Figur 1).
-
Die zweiteilige Matrize liegt also zwischen diesen Zentrierleisten
16 und 17 auf der Auflageplatte 15 mit ihrer Öffnung gegenüber der Einspritzdüse
31 der Wachseinspritzmaschine. Durch die elastische Aufhängung der Auflageplatte
15 infolge der Zugfedern 25 ist es möglich, eventuelle Toleranzen in der Dicke der
Matrizen oder geringfügige Verkantungen ausaugleichen, zumal auch geringfügige Drehbewegungen
um eine Achse senkrecht zur Matrize 30 möglich sind. Die freihängende, schaukelartige
Aufhängung der Auflageplatte 15 stellt damit eine besonders günstige Ausbildung
der erfindungsgemässen Vorrichtung dar.
-
Zum Zusammenpressen der zweiteiligen Matrize 30 dient eine Anpreßplatte
14, die mittels vier Verbindungsbolzen 19 gehalten ist, die sich bis unterhalb der
Auflageplatte 15 erstrecken, wo sie paarweise durch eine Lasche 18 miteinander verbunden
sind. Beide Laschen 18 werden vom Kolben je eines Pneumatikzylinders 28 beaufschlagt,
der fest mit der Auflageplatte 15 verbunden ist.
-
Werden diese Pneumatikzylinder 28 betätigt, so drücken die beiden
Kolben die beiden Laschen 18 in die in Figur 4 gestrichelt dargestellte Position,
wodurch sich auch die Anpreßplatte 14 nach unten in die ebenfalls gestrichelt dargestellte
Position der Figur 4 bewegt und schließlich zur Auflage auf die Oberfläche der Matrize
30 gelangt.
-
Je nach dem (einstellbaren) Anpreßdruck der beiden Pneumatikzylinder
28
wird dadurch die Matrize 30 mehr oder weniger fest zwischen der Auflageplatte 15
und der Anpreßplatte 14 eingeklemmt bzw. festgehalten.
-
An der Unterseite der Anpreßplatte 14 ist ein Taster 16 vorgesehen,
der bei Erreichen der Anpreßposition einen oberhalb der Anpreßplatte 14 vorgesehenen
Mikroschalter 17 betätigt, der dann weiter unten erläuterte Vorgänge veranlaßt.
-
Die beiden Pneumatikzylinder 28 erlauben damit also eine automatische
Anpressung der Anpreßplatte 14 von oben nach unten auf die Oberseite der Matrize
30.
-
Es soll dabei noch darauf hingewiesen werden, daß die gesamte bisher
beschriebene Anordnung ausschließlich durch die Zugfedern 25 gehalten wird, so daß
auch bei einer Verdrehung oder Verkantung der Auflageplatte 15 zur Anpassung an
die Einspritzdüse 31 auf jeden Fall die parallele Position der Anpreßplatte 14 und
der Auflageplatte 15 gewährleistet bleibt.
-
Zur Horizontalverschiebung der Auflageplatte 15 mit der Matrize 30
in Richtung auf die Einspritzdüse 31 hin sind folgende weiteren Bauteile vorgesehen:
Auf der Grundplatte 11 befindet sich senkrecht angebracht eine Befestigungsplatte
21, die einen weiteren Pneumatikzylinder 29 trägt, der hier im Gegensatz zu den
beiden anderen Pneumatikzylindern 28 waagerecht angeordnet ist. Der Kolben dieses
Pneumatikzylinders 29 ist mit einem Schlitten 20 verbunden, der sich beidseitig
des Pneumatikzylinders 29 U-förmig erstreckt.
-
An der Rückseite des Schlittens 20 ist je eine vertikale Druckplatte22
angebracht, deren oberes Ende sich über die K#nterkante der Auflageplatte 15 erstreckt.
-
Eine Betätigung des Pneumatikzylinders 29 führt also zu einer horizontalen
Bewegung der Druckplatten 22.
-
Zur Zusammenarbeit mit diesen beiden Druckplatten 22 ist an der Hinterkante
der Auflageplatte 15 je eine Druckpratze 24 angebracht, deren Oberkante mit der
Oberkante der beiden Druckplatten 22 fluchtet.
-
In den beiden Druckplatten 22 ist je eine Kugel 23 als Widerlager
eingelassen, an die die zugehörige Druckpratze 24 stößt. Wie insbesondere aus der
schematischen Darstellung der Figur 2 erkennbar ist, ist die Anordnung des waagrecht
liegenden Pneumatikzylinders 29 und des Schlittens 20 mit den beiden Druckplatten
22 derart getroffen, daß die Auflageplatte 15 in eine Position entgegen den Rückführungskräften
der Zugfedern 25 ausgelenkt ist. Dies bedeutet, daß in der in Figur 2 dargestellten
Position die Zugfedern 25 die Auflageplatte 15 bzw. die beiden Druckpratzen 24 mit
einer gewissen Kraft an die Kugel 23 in den beiden Druckplatten 22 anpreßt.
-
Durch diese leichte Vorspannung der Zugfedern 25 wird eine exakte
Positionierung der Matrize 30 innerhalb der erfindungsgemässen Vorrichtung gewährleistet.
-
Zusammenfassend lässt sich die erfindungsgemässe Vorrichtung daher
in zwei wesentliche Baugruppen unterteilen: Die erste Baugruppe ist das Montagegerüst
( Grundplatte 11 , Montagesäulen 13, Kopfplatte 12) und der daran befestigte
waagrecht
liegende Pneumatikzylinder 29 mit dem beweglichen Schlitten 20 und den beiden Druckplatten
22, die andere Baugruppe ist die Kombination von Auflageplatte 15 und Anpreßplatte
14 sowie die entsprechende Pneumatikvorrichtung mit dem Pneumatikzylinder 28, die
innerhalb der ersten Baugruppe elastisch bzw.
-
"schwimmend" über die Zugfedern 25 aufgehängt ist.
-
Im folgenden soll nun noch kurz die Arbeitsweise der erfindungsgemässen
Vorrichtung im Zusammenhang mit Figur 5 erläutert werden: Zunächst wird die elastische
Matri#e auf die Auflageplatte 15 aufgelegt und gegebenenfalls mittels der beiden
Zentrierleisten 16 und 17 ausgerichtet. Danach betätigt die Bedienungsperson über
einen Drucktaster ein Nikroventil 40, das über ein BuSt- Impulsventil 43 die beiden
Pneumatikzylinder 28 ansteuert. Diese beiden Pneumatikzylinder 28 pressen dann die
Anpreßplatte 14 auf die elastische Matrize 30 auf, wodurch der Taster 16 nach oben
gedrückt wird und den Mikroschalter 17 betätigt.
-
Der Mikroschalter gibt der Steuerung der Wachseinspritzmaschine einen
Impuls, gleichzeitig wird ein Elektroventil 44 mit diesem Impuls beaufschlagt, das
den Pneumatikzylinder 29 ansteuert, der dann mittels des Schlittens 20 und der beiden
Druckplatten 22 die Auflageplatte 15 in Richtung auf die Einspritzdüse 31 der Wachaeinspritzmaschine
horizontal verschiebt.
-
Dadurch wird die Öffnung der Matrize 30 an die Einspritzdüse 31 angepreßt
und die Wachseinspritzmaschine kann mit der Einspritzung des Wachses( gegebenenfalls
nach vorheriger Vakuumabsaugung) beginnen.
-
Nach dem Ablauf der eingestellten Einspritzzeit wird auch die Spannung
über dem Elektroventil 44 weggenommen, so daß der Pneumatikzylinder 29 zurückfährt
und , unterstützt von der Rückhaltekraft der Zugfedern 25 sich die Matrize 30 wieder
von der Einspritzdüse 31 der Wachseinspritzmaschine wegbewegt.
-
Gleichzeitig wird ein Mikroventil 41 mit Leerrücklauf betätigt, das
über das Luft- Impulsventil 43 die beiden Pneumatikzylinder 28 ansteuert, so daß
diese die Anpreßplatte 14 wieder nach oben fahren. Daraufhin kann schließlich die
elastische Matrize 30 aus der erfindungsgemässen Vorrichtung herausgenommen werden
und die nächste Matrize kann von der Bedienungsperson eingelegt werden.
-
Zur Steuerung des Druckes der Pneumatikzylinder 28 bzw.
-
29 sind den entsprechenden Steuerungsorganen jeweils ein Druckregler
42 bzw. 45 zugeordnet.
-
Diese Steuerungsorgane können mit jeder, an den bekannten Wachseinspritzmaschinen
vorhandenen Steuerungen verbunden werden, so daß das oben beschriebene automatische
Zusammenarbeiten der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer vorhandenen Wachseinspritzmaschine
problemlos möglich ist.