DE8017117U1 - Freihaengende automatspannhand zum halten und zufuehren von elastischen matrizen an eine wachseinspritzmaschine - Google Patents

Description

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· Γ Kl C L? K I V^H MAYtIs Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt

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PATENTANWÄLTE ■

Alexander Messing, Haidaclistrasse 25, 7530 Pforzheim

Preihängende Automatspannhand zum Halten und Zuführen von elastischen Matrizen an eine Wachseinspritzmaschine

Die Erfindung "betrifft das Gebiet der Schmuckherstellung, und hier insbesondere das sogenannte Vachsausschmelzverxahren, bei dem zunächst mittels elastischer Matrizen (Negativformen) ein Wachsmodell des Schmuckstückes 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 Luftabsaugung) 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 Einspritzvorganges 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 damit 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 gleichmassige Qualität von Wachsmodellen bei dem Wachseinspritzverfahren zu gewährleisten und die Produktivität dieses Verfahrens zu verbessern.

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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 Montagegerüst 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 Wachseinspritzmaschinen, sowohl 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 erfin-

dungsgemässe Vorrichtung entlang der Linie I- I der Figur 2,

Figur 2 : einen Längsschnitt durch die erfin-

dungsgemässe Vorrichtung entlang der Linie II - II in Figur 1,

Figur· 3 s eins Ansicht der erfindungsgemäs-

sen Vorrichtung in Richtung des Pfeiles III in Figur 2,

Figur 4- : einen Querschnitt durch die erfin-

dungsgemässe Vorrichtung entlang der Linie IV -IV in Figur 1 ,

Figur 5 '· eine schematische Darstellung der

pneumatischen Steuerung der in der erfindungsgemässen Vorrichtung eingesetzten Pneumatikzylinder.

ϊ Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht zunächst aus | einer Grundplatte 11 mit der die Vorrichtung auf einer \. Arbeitsplatte, insbesondere derselben Arbeitsplatte i

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 Montagegerüst ( bestehend aus Grundplatte 11, Montagesäulen 13 und Kopfplatte 12) bildet den Rahmen, in dem die weiteren Bauteile der $'

erfindungsgemässen Vorrichtung, wie im folgenden be- ^ί:

schrieben, 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 Unter- ■■,

Seite der Auflageplatte 15 mit der Grundplatte 11 ver- ■

binden. Wie in Figur 3 im einzelnen dargestellt ist, ermöglichen die Zugfedern 25 eine horizontale Verschiebung der Auflageplatte 15 gegenüber der Grundplatte 11 bzw. der Kopfplatte 12, wobei naturgemäss die Zugfedern 25 das Bestreben haben, die A\iflageplatte 15 in eine Position zu bringen, wo die obere BaIfte und die untere Hälfte der Zugfedern miteinander fluchten.

Auf der Auflageplatte 15 sind verstellbare Zentrierleisten 16 und 17 angebracht, die eine seitliche Umschliessung der Matrize 30 gewährleisten ( Figur 1).

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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 Dioke der Matrizen g| oder geringfügige Verkantungen auszugleichen, zumal auch geringfügige Drehbewegungen um eine Achse senkrecht zur Matrize 30 möglich sind. Die freihängende, sohaukel- | artige 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 f

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 Pneu-

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matikzylinder 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 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 daixei 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.

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An der Rückseite des Schlittens 20 ist je eine vertikale Druckplatte22 angebracht, deren oberes Ende sich übör die Hinterkante 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 üe 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 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 erfindungsgemassen 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 be-

festigte 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 Matrize auf die Auflageplatte 15 aufgelegt und gegebenenfalls mittels der beiden Zentrierleisten 16 und I7 ausgerichtet. Danach betätige die Bedienungsperson über einen Drucktaster ein Mikroventil 40, das über ein Luft- 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 Mkroschalter 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 Wachseinspritzmaschine horizontal verschiebt.

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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 RückhaltekraXt der .Zugfedern 25 sich die Matrize 30 wieder von der Einspritzdüse 31 der Wachseinsprit zmaschine 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.

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Claims (9)

- 11 - Schutz ansprüche :

1. Vorrichtung zum Halten und Zuführen von elastischen Matrizen an eine Wachseinspritzmaschine, insbesondere bei der Herstellung von Schmuckwaren mittels des Wachsausschmelzverfahrens, mit einer waagerecht gehaltenen Auflageplatte (l5) für die Matrize (30), die horizontal zur Wachseinspritzmaschine hin verschiebbar ist, und einer auf die Matrize (30) vertikal auflegbaren Anpreßplatte (14) zum Zusammenpressen der Matrize (30) während des Einspritzvorganges.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (15) mittels im wesentlichen vertikal verlaufender Zugfedern (25) freihängend an einem aus zwei Montagesäulen (13), einer Kopfplatte (12),und einer Grundplatte (11) bestehenden Montagegerüst angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch Ί und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Verschiebung der Auflageplatte ^15) durch einen horizontalen Pneumatik- Zylinder (29) erfolgt, der auf der Grundplatte (11) mittels einer vertikalen Befestigungsplatte ( 21) gehalten ist, und dessen Kolben durch Übertragungsmittel die Auflageplatte (15) beaufschlagt.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel aus einem Schlitten (20), zwei Druckarmen (22), je einer dort gelagerten Kugel (23) und zwei an der Hinterkante der Auflageplatte (15) angebrachten Druckpratzen (24) bestehen, die den Druckarmen(22) gegenüberliegen.

5· Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfedern (25) derart an der Kopfplatte^), der Fußplatte (11) und der Auflageplatte (15) befestigt sind, daß sie der Vorschubrichtung des Pneumatikzylinders (29) entgegenwirken und iia Ruhezustand des Pneumatikzylinders(29) die Druckpratzen (24) an die Kugel (23) andrücken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressung der Anpreßplatte(14) durch zwei weitere Pneumatikzylinder ( 28) erfolgt, die sich auf der Auflageplatte (15) abstützen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßplatte (14) auf ihrer Unterseite einen Taster (26) aufweist, der über einen auf der Oberseite angebrachten Mikroschalter (27) das Aufliegen der Anpreßplatte (14) auf die Matrize (30) meldet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroschalter (27) die Wachseinspritzmaschine und den Vorschub der Anpreßplatte (14) mittels des horizontalen Pneumatikzylinders(29) steuert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfedern (25) als Federgelenk eingesetzt sind.

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