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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Produkten
aus Metalldraht, die durch Kaltbearbeitung in der Vorrichtung ihre
endgültige Form
erhalten. Typische Beispiele für
solche Produkte sind Bolzen, Schrauben und Hülsen.
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Diesen
Vorrichtungen wird diskontinuierlich Metalldraht zugeführt, der
daraufhin in einer sogenannten Überführpresse
abgeschnitten wird. Anschließend
werden die abgeschnittenen Stücke
mittels eines Überführungssystems
unter verschiedenen Stanzen und Matrizen angeordnet, in denen sie verformt
werden. Unter diesem Aspekt ist es sehr wichtig, daß das Volumen
des abgeschnittenen Stücks
immer konstant bleibt. Dies wird durch ständige Kontrolle der Länge sowie
des Durchmessers des abgeschnittenen Drahtstücks festgestellt.
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Jede Überführpresse
weist ihr eigenes Zufuhrsystem auf, das diskontinuierlich arbeitet
und die richtige Länge
Draht unter das Schneidmesser bringt. Danach wird der Draht abgeschnitten
und von dem Zufuhrsystem in die eigentliche Presse verbracht. Dieses
Zufuhrsystem bestimmt zusammen mit der Schneidbewegung, d.h. dem
Messer, die Genauigkeit der Länge
des abgeschnittenen Drahtstücks.
Um den Durchmesser des Drahtes unter Überwachung zu halten, wird
er zuvor mittels einer Ziehplatte reduziert. Die Verringerung des
Durchmessers des Drahts wird in einer Drahtziehmaschine durchgeführt, die
entweder vom Dreh- oder vom Lineartyp sein kann. Zur Einschränkung der
Anzahl der notwendigen Manöver
werden diese Drahtziehmaschinen zunehmend mit der Überführpresse
ausgerichtet.
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Drehdrahtziehmaschinen
führen
der Überführpresse
den Draht mit konstanter Lineargeschwindigkeit zu, wobei die Überführpresse
den Draht diskontinuierlich bearbeitet. Dies erfordert ein Zwischenreservesystem,
das die „Drahteingabe" der Drahtziehmaschine
in bezug auf das pulsierende Arbeiten der Überführpresse kontinuierlich aufnimmt. Die
Konstruktion eines derartigen Reservesystems wirft ein großes Problem
auf, insbesondere bei Drahtdurchmessern von mehr als 20 mm.
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Das
Konzept bei der Lineardrahtziehmaschine besteht darin, daß sie synchron
durch die Überführpresse
angetrieben ist und kontinuierlich mehr gezogenen Draht produziert,
als die Überführpresse mit
ihrem Zufuhrsystem aufnimmt. Dieses System wird insbesondere bei
Drähten
mit großem
Durchmesser, z.B. von mehr als 20 mm, verwendet.
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Diese
beiden Lösungen
zur Reduzierung des Drahts im Zusammenhang mit der Überführpresse
basieren darauf, daß die
Gesamtheit dieser beiden Vorgänge,
nämlich
das Ziehen des Drahts und das Zuführen des Drahts in die Überführpresse,
kontinuierlich als zwei unterschiedliche Arbeitsgänge oder
Abläufe
in unterschiedlichen Maschinen durchgeführt werden.
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Produkten
aus drahtförmigem
Material gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus US-A-2 228 746
bekannt. Diese bekannte Vorrichtung nimmt viel Raum ein. Ferner
arbeitet diese Vorrichtung hinsichtlich des Volumens der abgeschnittenen
Drahtmaterialstücke
ungenau.
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Die
Erfindung zielt auf die Beseitigung dieser Nachteile der bekannten
Vorrichtung ab.
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Dieses
Ziel wird durch die Anwendung der Merkmale in dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 1 erreicht.
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Durch
Anwendung dieser Merkmale wird eine einfachere Vorrichtung erzielt,
die weit weniger Platz benötigt
als die bekannte Vorrichtung, indem die Zufuhrvorrichtung der Überführpresse
zum Zuführen
des Drahtmaterials ver wendet wird, wobei diese Zufuhrvorrichtung
mit dem Ziehmechanismus auch den Drahtdurchmesser auf den erforderlichen Wert
verringert. Die gesamte Vorrichtung weist eine viel geringere Zahl
von Teilen auf als die bekannte Vorrichtung, wodurch die Wartung
der Vorrichtung vereinfacht wird. Auch die Bedienung der Vorrichtung ist
viel einfacher, weil die Bedienperson zum Einlegen eines neuen Endes
des Drahtvorrats viel weniger Handgriffe benötigt. Da bei der vorliegenden
Vorrichtung die zu bewegende Masse geringer ist als bei der bekannten
Vorrichtung, kann die Produktionsgeschwindigkeit des Pressmechanismus
erhöht
werden. Dieses neue Drahtzufuhr- und -ziehsystem liefert das abgeschnittene
Drahtstück
gleichzeitig exakt in gewünschter
Länge sowie
mit präzisem
Drahtdurchmesser, wobei dies zwei grundlegende Bedingungen sind,
welche bei der Kaltbearbeitung von Drahtmaterial in Überführpressen
erfüllt
sein sollten. Ferner ergibt sich ein kompakter und gleichzeitig
robuster Zufuhr- und Ziehmechanismus für das Drahtmaterial.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die Ziehplatte in einem Halter befestigt, der auf zweiten Führungen an
dem Schlitten hin und her bewegbar ist, wobei die Führungen
parallel zu den ersten Führungen
des Schlittens sind.
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Bei
diesem Mechanismus kann die Drahtmaterialzufuhr zu dem Pressmechanismus
unterbrochen sein, nämlich
indem die mit dem Schlitten verbundene Drahtklemme offengelassen
und die fest positionierte Drahtklemme geschlossen gehalten wird.
Bei diesem Mechanismus ist es auch möglich, das Drahtmaterial von
dem Pressmechanismus zurückzuziehen,
wenn z.B. die Zahl der zu produzierenden Produkte erreicht ist.
Dies kann durch Veränderung
der Schließ-
und Öffnungsbewegungen
der an dem Schlitten befestigten Drahtklemme und der fest positionierten
Drahtklemme während
der Hin- und Herbewegung
des Schlittens bewirkt werden.
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Im
folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung als Beispiel und mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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1 ist eine schematisch gezeichnete
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Herstellen von Produkten aus drahtförmigem Material, und
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2 ist eine detailliertere
Ansicht der erfindungsgemäßen Kombination
aus Drahtzufuhr- und Drahtziehmechanismus.
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Die
Vorrichtung gemäß 1 ist insbesondere für das Herstellen
von Produkten aus Metalldraht gedacht, die in dieser Vorrichtung
durch Kaltbearbeitung ihre endgültige
Form erlangen. Schrauben, Bolzen, Hülsen und dergleichen sind typische
Beispiele für
diese Produkte. Die Vorrichtung gemäß 1 könnte
jedoch auch, in angepaßter
und nicht angepaßter
Form, zum Herstellen von Produkten aus Kunststoffdraht oder anderem
plastisch verformbaren Drahtmaterial verwendet werden.
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Die
Vorrichtung gemäß 1 weist einen Drahtzufuhrmechanismus 1,
einen Drahtziehmechanismus 2, einen Drahtschneidmechanismus 3 und
einen Drahtpressmechanismus 4 auf, die erfindungsgemäß zu einer
Maschine kombiniert sind.
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Der
Zufuhrmechanismus 1 (siehe auch 2) ist mit einem Schlitten 5 versehen,
der auf Führungen 6 hin
und her bewegbar ist, welche in einem Arm 7 des Rahmens 8 der
schematisch gezeichneten Maschine befestigt sind. In dem Schlitten 5 ist eine „bewegbare" Klemme 9 befestigt,
d.h., dass die Klemme 9 in bezug auf den Schlitten 5 fest,
in bezug auf den Rahmen 7,8 der Maschine jedoch
bewegbar positioniert ist. Die Klemme 9 kann von einem
Zylinder 10 betätigt
werden, der in dem Schlitten 5 befestigt ist, und dient
zum Transport des Drahtes 11 in beide Richtungen.
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Der
Zufuhrmechanismus 1 weist ferner eine „feststehende" Klemme 12 auf,
die an dem Rahmen 8 der Maschine angebracht oder damit
fest verbunden ist und die mittels eines Zylinders 13 über ein Kniehebelsystem 14 betätigt werden
kann. Eine der Backen der feststehenden Klemme 12, nämlich die untere
Backe 12b, ist mittels eines Verlängerungsstücks 15 in einer Führung 16 gleitend
verschiebbar angebracht. Die Backen 9a und 9b der
bewegbaren Klemme 9 und die Backen 12a und 12b der
feststehenden Klemme 12 wirken vorzugsweise derart, daß sie gleichzeitig
paarweise an dem Draht 11 angreifen, d.h. die Backen 9a,9b gleichzeitig
und die Backen 12a,12b gleichzeitig im Wechsel.
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In
dem Schlitten 5 des Zufuhrmechanismus ist ferner der Ziehmechanismus 2 zum
Verringern des Durchmessers des Drahts 11 befestigt, der
einen Halter 17 aufweist, der an Führungen 18 befestigt
ist, welche parallel zu den Führungen 6 sind.
In dem Halter 17 ist eine Ziehplatte 19 zum Verringern
des Durchmessers des Drahts 11 befestigt.
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Ferner
weist der Zufuhrmechanismus 1 eine Antriebsvorrichtung 20 auf,
die eine Stütze 21 auf dem
Rahmen 8 der Maschine, eine intermittierend von dem Pressmechanismus 4 oder
einem Synchronantrieb angetriebene Welle mit einer Kurbelwange 22,
an der ein verstellbarer Kurbelzapfen 23 befestigt ist,
der schwenkbar mit einer Pleuelstange 24 verbunden ist,
einen zweiarmigen Hebel 25, der zwischen seinen Enden schwenkbar
mit der Pleuelstange 24 verbunden ist, wobei der Hebel
an seinem einen Ende mit dem Schlitten 5 schwenkbar verbunden und
an seinem anderen Ende mit einer rechtwinkligen Aussparung 26 an
einem Gleitblock 27 befestigt ist, der schwenkbar an einem
Arm 28 befestigt ist, welcher an einem mittels einer Antriebsschnecke 30 verstellbaren
Schneckenrad 29 angebracht ist, aufweist.
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Ferner
ist an dem Rahmen 8 der Maschine der Drahtschneidmechanismus 3 befestigt,
der senkrecht zu dem Draht 11 ein hin und her bewegbares Schneidmesser 31 und
ein gegenüberliegendes
feststehendes Messer oder einen Amboß 32 aufweist. Das
Schneidmesser 32 ist in einer Hülse 33 geführt.
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Der
Pressmechanismus oder die sogenannte Überführpresse 4 in dem
gezeichneten Ausführungsbeispiel
ist mit vier Arbeitsstationen 34,35,36 und 37 versehen,
wobei die von dem zu erzeugenden Produkt abhängende Anzahl der Stationen
jedoch höher
oder geringer sein kann. Die vier Arbeitsstationen 34–37 weisen
Matrizen 34a–37a und
Stanzen 34b–37b auf.
Die Überführpresse 4 weist
ferner eine Ausgaberutsche 38 für die fertigen Produkte auf.
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Der
Betrieb der oben beschriebenen Maschine läuft wie folgt ab: der Zufuhrmechanismus 1,
d.h. der Schlitten 5, ist in 2 in
seiner äußersten
linken Position gezeigt und wird vor dem Beginn der Herstellung
von Produkten in seine äußerste rechte
Position bewegt. Als nächstes
wird ein spitzer Draht 11 durch die Ziehplatte 19 eingeführt, bis
der Endabschnitt des Drahts 11 sich in der offenen Klemme 9 befindet.
Nun wird die Klemme 12 geschlossen, d.h., die Klemmbacken 12a und 12b werden
auf den Draht 11 gedrückt,
woraufhin die Kurbelwange 22 eine halbe Umdrehung macht
und der Schlitten 5 nach links bewegt wird, wobei der Durchmesser
des Drahts 11 über
die Strecke, über
die der Schlitten 5 nach links bewegt wird, auf die gewünschte Größe verringert
wird.
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Nachdem
der Schlitten 5 und folglich die Ziehplatte 19 ihre äußerste linke
Position erreicht haben, wird die Drehung der Kurbelwange 22 gestoppt und
die „bewegbare" Klemme 9 wird
geschlossen und die Klemme 12 wird geöffnet, woraufhin die Kurbelwange 22 wieder
eine halbe Umdrehung macht und der Schlitten 5 in seine äußerste rechte
Position bewegt wird und der Draht 11 über die gewünschte Länge weiter in den Pressmechanismus überführt wird.
Das antreibbare Messer 31 schneidet nun ein Drahtstück 11a von
gewünschter
Länge und
gewünschtem
Durchmesser von dem Draht 11 ab. Danach wird die Klemme 12 wieder
geschlossen, die Klemme 9 geöffnet und der Schlitten 5 wieder
mittels des Antriebsmechanismus über
die gewünschte Strecke
nach links bewegt, und der Durchmesser des Drahtes 11 wird
mittels der Ziehplatte 19 usw., wie oben beschrieben, auf
die gewünschte
Größe reduziert.
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Die
Länge des
abgeschnittenen Drahtstücks 11a wird
durch die Strecke bestimmt, über
die der Schlitten 5 bewegt wird. Diese Strecke ist durch
Bewegen des Kurbelzapfens 23 an der Kurbelwange 24 grob
einstellbar und kann während
des Betriebs der Maschine durch Verstellen des Gleitblocks 27 in
der Aussparung 26 in dem Hebel 25 mittels der
Schnecke und des Schneckenradmechanismus 28–30 genauer eingestellt
werden.
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Auf
diese Weise kann die Länge
des abgeschnittenen Drahtstücks 11a sehr
genau eingestellt werden. Weil der Durchmesser des Drahtstücks 11a mittels
der Ziehplatte 9 sehr genau auf den gewünschten Wert eingestellt werden
kann, erhält
man Drahtstücke 11a mit
genau dem richtigen Volumen, aus denen in der Überführpresse 4 Produkte 11b erzeugt
werden und die die Überführpresse über die Rutsche 38 verlassen.
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Sowohl
die bewegbare Klemme 9 als auch die feststehende Klemme 12 üben auf
das gezogene Drahtende, d.h. den Draht mit genau dem richtigen Durchmesser,
eine Klemmwirkung aus, so daß die Klemmen
genau an den Drahtdurchmesser angepaßt werden können, ohne den Draht zu beschädigen. Die
feststehende Klemme 12 ist schwerer als die bewegbare Klemme 9 ausgebildet,
weil die Klemme 12 die Zugkraft auf den Draht 11 ausüben muß, wenn
der Draht durch die Ziehplatte 19 gezogen wird und die
Klemme 9 den Draht 11 lediglich überführen muß. Die Klemmen 9 und 12 können pneumatisch, hydraulisch
oder mechanisch bedient werden.
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Die
Bewegung des Hebels 25 könnte auch mit einem Hydraulik-
oder Pneumatikzylinder realisiert werden, aber ein derartiger Zylinder
ist sehr verschleißanfällig und
erzeugt eine weit ungenauere Zufuhrlänge, insbesondere bei einer
hohen Produktionsgeschwindigkeit der Überführpresse 4, d.h. bei mehr
als 30 Produkten pro Minute.
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Durch
Anordnung der Ziehplatte 19 in einem Halter 17,
der sich seinerseits in dem Schlitten 5 mittels einer Führung 18 hin
und her bewegen kann, ist es möglich,
die Zufuhr von Draht 11 zu stoppen. Wenn der Schlitten
nach rechts bewegt wird, wird die Klemme 9 offengelassen
und die Klemme 12 bleibt geschlossen. Auf diese Weise bleibt
die Ziehplatte 19 mit ihrem Halter 17 in ihrer äußersten
linken Position und der Schlitten 5 bewegt sich über die
Führung 18 in
dem Ziehplattenhalter hin und her. Die Klemme 12 gestattet
keinerlei Bewegung des Drahts 11, indem sie kontinuierlich
geschlossen bleibt. Auf diese Weise kann die Zufuhr von Draht zu
der Überführpresse
unterbrochen werden, wenn der Betrieb der Presse aus irgendeinem
Grund gestoppt werden muß.
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Durch
Umkehr der Betätigung
der Klemmen 9 und 12 kann das Drahtziehzufuhrsystem
den in die Überführpresse
gelieferten Draht auch aus dieser zurückziehen. Dies ist von besonderer
Bedeutung für den
Fall, daß nicht
der gesamte Draht zu der Überführpresse
geliefert werden sollte, d.h. wenn eine vorbestimmte Anzahl an Produkten
erreicht ist.