CH522513A - Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von biegsamen Metallstreifen, insbesondere zum Mustern und Satinieren derselben bei der Herstellung von Schmuckgegenständen - Google Patents

Description

  
 



   Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von biegsamen Metallstreifen, insbesondere zum Mustern und Satinieren derselben bei der Herstellung von Schmuckgegenständen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von biegsamen Metallstreifen, insbesondere zum Mustern und Satinieren derselben bei der Herstellung von Schmuckgegenständen.



   Bei der Herstellung von Schmuckgegenständen, insbesondere aus Edelmetallen, wie Gold- und Silberlegierungen oder dgl., ist es oft erforderlich, eine ursprünglich glatte, polierte Metalloberfläche zu satinieren, d.h.



  durch Einschneiden von feinen, parallelen oder quer zueinander verlaufenden Rillen aufzurauhen und ihr dadurch ein seidig glänzendes Aussehen zu verleihen, oder eine glatte, polierte bzw. satinierte Metalloberfläche zu mustern, d.h. in sie Muster verschiedenster Form einzu schneiden bzw. einzudrehen. Diese Oberflächenbearbeitung wird bisher an den einzelnen, bereits zumindest teilweise geformten Schmuckstücken vorgenommen. Zu diesem Zweck werden die fertigen Schmuckgegenstände bzw. die vorgeformten Schmuckbestandteile entweder einzeln und unmittelbar in einem Werkstückspanner festgeklemmt, oder - insbesondere im Falle von plättchenförmigen Schmuckstücken bzw. Schmuckbestandteilen   - gruppenweise    auf einem gemeinsamen, ebenfalls in einem Werkstückspanner festzuklemmenden Werkstückträger geklebt oder in anderer Weise z.B. durch Saugwirkung befestigt.



   Die bekannten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass die richtige Lage der zu bearbeitenden Oberfläche gegenüber dem Werkzeug oder der Schnittrichtung meistens nur mit umständlichen und zeitraubenden Einstellarbeiten erzielt und nicht immer mit der erforderlichen Genauigkeit bzw. Gleichmässigkeit für alle nacheinander oder auf einem gemeinsamen Werkzeugträger gleichzeitig zu bearbeitenden Schmuckstücke eingestellt werden kann. Ausserdem weisen insbesondere die dünneren, biegsamen, plättchen- oder bandförmigen Werkstücke, z.B. aus Metallfolie od. dgl., meistens eine naturgemäss verformte, unebene, z.B. leicht aus- oder eingewölbte bzw. wellenförmige Oberfläche auf.

   Diese Unregelmässigkeiten der zu bearbeitenden Oberfläche sind nur schwer zu beheben und führen zu stellenweise unterschiedlichen Rillentiefen beim Satinieren bzw. zu ungleichmässigen Schnittiefen und Umrissformen beim Mustern und infolgedessen zu einem unregelmässigen, qualitätsmindernden Aussehen der fertigen Schmuckgegenstände.



   Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile der bekannten Verfahrensweisen zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, mit dem biegsame, insbesondere für die Herstellung von Schmuckgegenständen bestimmte Metallstreifen mit möglichst kleinem Zeit- und Arbeitsaufwand zum Einspannen und Einstellen in die richtige Bearbeitungslage und möglichst vollständiger Behebung der verformungsbedingten Unebenheiten und Unregelmässigkeiten der zu bearbeitenden Oberfläche praktisch auf ihrer ganzen Länge mit beliebigen Werkzeugen bearbeitet, insbesondere satiniert und gemustert, und dann in einzelne Schmuckstücke beliebiger Grösse und gleichförmiger   Bearbeitungsgüte    aufgeteilt werden können.



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Metalltreifen auf einer kreiszylindrischen Auflagefläche satt anliegend gespannt und festgehalten und in diesem Zustand unter kontinuierlicher oder intermittierender Verdrehung der Auflagefläche um ihren Mittelpunkt bearbeitet wird.



   Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird also der zu bearbeitende, biegsame Metallstreifen um eine kreiszylinderförmige Auflagefläche gelegt und darauf satt anliegend in Umfangsrichtung gespannt und festgehalten.



   Infolge der konvexen Form der Auflagefläche wird der Metallstreifen beim Spannen gestreckt. Dadurch werden alle Verformungen des Metallstreifens und die davon bedingten Unebenheiten und Unregelmässigkeiten seiner äusseren, zu bearbeitenden Oberfläche aufgehoben. Zum Spannen und Festhalten des Metallstreifens auf der kreiszylinderförmigen Auflagefläche brauchen nur die Enden des Metallstreifens eingespannt und gezogen zu werden. Ausserdem nimmt der Metallstreifen selbsttätig seine richtige Lage auf der Auflagefläche ein.



  Dadurch wird der Zeit- und Arbeitsaufwand zum Einspannen und Einstellen des Metallstreifens auf ein Mindestmass herabgesetzt. Anschliessend kann der gespannte   Metallstreifen praktisch auf seiner ganzen Länge durch Verdrehung der kreiszylindrischen Auflagefläche um ihren Mittelpunkt mit Hilfe von beliebigen Werkzeugen bearbeitet, insbesondere durch Längs- und/oder Querriffelung satiniert bzw. durch stellenweises Einschneiden gemustert werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass der einmal auf der Auflagefläche gespannte Metallstreifen bei der Drehung dieser Auflagefläche ohne Umspannen, d.h. ohne Ausspannen und erneutes Einspannen, mit Hilfe von zwei oder mehreren, in der Drehrichtung der Auflagefläche nacheinander angeordneten, insbesondere verschiedenen Werkzeugen bearbeitet, z.B.



  zuerst satiniert und dann gemustert werden kann. Die Bearbeitung des Metallstreifens mit den verschiedenen, aufeinanderfolgenden Werkzeugen kann gleichzeitig, d.h.



  während derselben, einzigen Umdrehung der Auflagefläche erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, den Metallstreifen im Zuge von mehreren aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Auflagefläche zu bearbeiten, wobei während jeder Umdrehung der Auflagefläche nur ein einziges Werkzeug bzw. nur eine beschränkte Anzahl von nacheinander geschalteten Werkzeugen eingesetzt wird.



  Auch in diesem Fall ist kein Umspannen des Metallstreifens erforderlich und dieser behält seine richtige, einmal eingestellte Lage gegenüber der Auflage und der damit zusammenwirkenden Werkzeuge unverändert bei.



  Nach der Bearbeitung des Metallstreifens wird dieser von der Auflagefläche abgenommen und in einzelne Schmuckstücke aufgeteilt, die die selbe, vollkommen gleichmässige und einwandfreie Bearbeitungsgüte aufweisen.



   Auf der drehbaren, kreiszylindrischen Auflagefläche können selbstverständlich auch mehrere, nacheinander und/oder nebeneinander liegende Metallstreifen angeordnet und einzeln gespannt und festgehalten werden.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen kontinuierlich oder intermittierend umlaufend bzw. pendelnd antreibbaren Werkstückhalter mit zu seiner Drehachse konzentrischer, kreiszylindrischer, äusserer Umfangsfläche und mit Mitteln zum Spannen und Festhalten mindestens eines auf der Umfangsfläche liegenden und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Metallstreifens, wobei um diesen Werkstückhalter herum mindestens eine Bearbeitungsstation mit mindestens einem auf den gespannte Metallstreifen einwirkenden Werkzeug vorgesehen ist.



   Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen, Vorrichtung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung, im Aufriss.



   Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1.



   Fig. 3 und 4 zwei aufeinanderfolgende Arbeitsschritte bei der Querriffelung des Metallstreifens mit der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, in vergrössertem Massstab.



   Fig. 5 eine abgewandelte Arbeitsweise bei der Querriffelung des Metallstreifens.



   Fig. 6 das Werkzeug zur   Querrifftung    beim Satinieren, in Vorderansicht.



   Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung zum Spannen des Metallstreifens auf der kreiszylindrischen Umfangsfläche des umlaufenden Werkstückhalters, im Aufriss.



   Fig. 8 und 9 zwei verschiedene Riffelungsarten des Metallstreifens beim Satinieren.



   Fig. 10 die Werkzeuge zur Erzeugung der Riffelungsart nach Fig. 9.



   Fig. 11 einen Querschnitt durch die Umfangsfläche des Werkstückhalters, in grösserem Massstab.



   Fig. 12 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung, im Aufriss.



   Fig. 13 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 12.



   Fig. 14 bis 18 einige mit der Vorrichtung nach Fig. 12 und 13 erzielbare Musterungen des Metallstreifens.



   Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Maschinengestell 1 mit zwei seitlichen Wangen 101 und 201, auf denen die Drehlager 2 und 3 für eine waagerechte Welle 4 angeordnet sind. Zwischen den Wangen 101, 201 des Maschinengestells 1 ist auf der Welle 4 ein radförmiger Werkstückhalter 5 mit zu der Welle 4 konzentrischer, kreiszylindrischer, äusserer Umfangsfläche befestigt. Die Welle 4 wird von einem Elektromotor 11 über ein Untersetzungs- bzw. Schaltgetriebe 111 mit Hilfe einer beiderends als Schnecke 8 bzw. 10 ausgebildeten Antriebswelle 9 kontinuierlich mit gleichförmiger Geschwindigkeit in der Pfeilrichtung F angetrieben.



   Um die Gleichförmigkeit der Drehgeschwindigkeit der Welle 4 und des darauf befestigten, radförmigen Werkstückhalters 5 zu gewährleisten, ist die Welle 4 dauernd abgebremst, so dass ihr Antrieb unter Überwindung dieser Bremskraft erfolgt. Zu diesem Zweck ist auf dem aus dem Drehlager 3 vorspringenden Ende der Welle 4 eine von einem Bremsband 13 umschlungene Bremsscheibe 12 befestigt. Das Bremsband 13 ist mit seinem einen Ende am Maschinengestell 1 befestigt, während an seinem anderen Ende eine Zugvorrichtung 113, z.B. eine Zugfeder oder der Kolben eines pneumatischen bzw. hydraulischen Zugzylinders angreift.



   Der radförmige Werkstückhalter 5 weist in seiner Umfangsfläche eine Ausnehmung 105 auf, in der zwei ge  genüberliegende    aus je einem Spannbackenpaar 6 bzw.



  7 bestehende Spanner angeordnet sind. Jedes Spannbakkenpaar 6 bzw. 7 kann mit Hilfe einer zugeordneten Schraube 106 bzw. 107 geöffnet und geschlossen, sowie durch die gleiche Schraube bzw. durch eine gesonderte, nicht dargestellte Verstellvorrichtung in Umfangsrichtung gegenüber dem Werkstückhalter 5 verstellt werden. Der zu bearbeitende, biegsame Metallstreifen A, z.B. ein Gold- oder Silberfolienstreifen, wird mit seinem einen Ende in dem einen Spannbackenpaar z.B. 6 festgeklemmt, dann um die Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 herumgeführt und mit seinem anderen Ende in dem anderen Spannbackenpaar z.B. 7 festgeklemmt.

   Anschliessend wird der Metallstreifen A durch Verstellung mindestens eines Spannpackenpaares in Längsrichtung d.h. in der Umfangsrichtung des Werkstückhalters 5 straff gespannt und umschlingt infolgedessen satt anliegend die kreiszylindrische Umfangsfläche des Werkstückhalters 5. Durch das Spannen des Metallstreifens A, das sogar eine beschränkte elastische Streckung desselben bewirken kann, werden die bestehenden Verformungen des Metallstreifens A und infolgedessen die davon abhängigen Unebenheiten und Unregelmässigkeiten seiner Oberfläche aufgehoben.



   Um beim Spannen eine gleichmässige Zugwirkung auf die gesamte Länge des Metallstreifens A zu erzielen, kann die Umfangsfläche des radförmigen Werkstückhalters 5 geschmiert werden. Zu dem gleichen Zweck kann die Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 einen z.B. selbstschmierenden Gleitbelag 29, insbesondere aus   Kunststoff    aufweisen, wie in Fig. 11 dargestellt ist.  



   In Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante der Vorrichtung zum Spannen und Festhalten des Metallstreifens A auf der Umfangsfläche des radförmigen Werkstückhalters 5 dargestellt. In diesem Fall sind die Spannbakkenpaare 6' bzw. 7', oder andere, ähnliche Spanner zum Festklemmen der Metallstreifenenden an den äusseren freien Enden zweier um die Drehzapfen 130 bzw. 131 schwenkbar am Werkstückhalter 5 gelagerter Spannhebel 30 bzw. 31 angeordnet. Der Metallstreifen A wird in der ausgeschwenkten, in Fig. 7 mit vollen Linien dargestellten Lösestellung der Spannhebel 30, 31 mit seinen Enden in den Spannbackenpaaren 6', 7' an den freien Enden der Spannhebel festgeklemmt.

   Anschliessend werden die Spannhebel 30, 31 in ihre in Fig. 7 gestrichelt dargestellte Anziehstellung eingeschwenkt und in dieser Stellung verriegelt, wobei der Metallstreifen A straff anliegend um die Umfangsfläche des radförmigen Werkstückhalters 5 gespannt wird. Bei dieser Ausführung kann der Metallstreifen A mit bedeutend grösserer Kraft gespannt und auch ohne Schmierung wesentlich gleichförmiger über seine ganze Länge gezogen werden.



   Der Metallstreifen A wird in seinem auf der Umfangsfläche des radförmigen Werkstückhalters 5 gespannten Zustand durch um den Werkstückhalter herum angeordnete Werkzeuge bearbeitet. In dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Metallstreifen A durch Einschneiden von feinen, quer zueinander verlaufenden Rillen bzw. Riffeln R und Z (Fig. 8) satiniert werden. Zur Erzeugung der   Längsriffelung    Z ist in einer parallel zu der Welle 4 des Werkstückhalters 5 verlaufenden Führung am Maschinengestell 1 ein Werkzeugschlitten 25 verschiebbar.

   Auf diesem Schlitten 25 ist ein gegen die Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 gerichtetes, von und zu dieser Umfangsfläche z.B. mit Hilfe eines Querschlittens verstellbares Ritzwerkzeug 26 gelagert, das bei kontinuierlicher, gleichförmiger Umlaufbewegung des Werkstückhalters 5 längsgerichtete, untereinander parallele Rillen Z in die Oberfläche des Metallstreifens A einschneidet. Das Ritzwerkzeug 26 kann dabei kammartig ausgebildet sein, d.h. mehrere Schneiden aufweisen und sich über die ganze Breite L des Metallstreifens A erstrecken, so dass in einer einzigen vollen Umdrehung des radförmigen Werkstückhalters 5 die Längsriffelung Z der gesamten Oberfläche des Metallstreifens A erzeugt wird. Andererseits kann das Ritzwerkzeug 26 auch eine kleinere Schneidenanzahl, ja sogar eine einzige Schneide aufweisen.

   In diesem Fall setzt die Längsriffelung des Metallstreifens A an dem einen Längsrand dieses Streifens an, und das Ritzwerkzeug 26 wird nach jeder vollen Umdrehung des Werkstückhalters 5 um einen seiner Schneidenanzahl entsprechenden Schritt seitlich, d.h. parallel zu der Drehachse des Werkstückhalters 5 in Richtung auf die andere Längskante des Metallstreifens A mit Hilfe des Schlittens 25 verschoben. Der Werkstückhalter 5 dreht sich dabei kontinuierlich in derselben Richtung F. Im Bereich der Metallstreifenenden, d.h. der Spannbackenpaare 6, 7 und der betreffenden Ausnehmung   105,    wird das Ritzwerkzeug 26 kurzzeitig von der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 zurückgezogen, wobei gleichzeitig auch seine seitliche Vorschaltbewegung erfolgen kann.



   Zur Erzeugung der Querriffelung R ist an vorspringenden Ansätzen 16 des Maschinengestells 1 ein Support 15 gelagert, der um eine zu der Welle 4 parallele Achse 115 von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 verschwenkt werden kann. Die Verschwenkung des Supportes 15 um die Achse 115 erfolgt mit Hilfe einer Schneckenwelle 17, die durch ein Handrad 117 betätigt wird und mit einem als Zahnrad bzw. Zahn sektor ausgebildeten Teil 215 des Supportes 15 im Eingriff steht.



  Auf dem Support 15 ist um einen vertikalen Zapfen 20 drehbar das Lagergehäuse 114 einer waagerechten Werkzeugspindel 14 angeordnet. Das Lagergehäuse 114 kann mit Hilfe eines Handrads 21 und einer davon betätigten, nicht dargestellten Verstellvorrichtung um den Zapfen 20 verdreht und derart eingestellt werden, dass die Achse der Spindel 14 mittig zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 in einer zu dessen Welle 4 senkrechten Ebene liegt. Die Spindel 14 wird vom Elektromotor 11 über ein Getriebe 22, 23, 24 z.B. in der Pfeilrichtung F1 angetrieben.



   Auf dem gegen den Werkstückhalter 5 gerichteten Ende der Spindel 14 ist eine Scheibe 18 befestigt, die mehrere, auf demselben Teilkreis in regelmässigen Abständen angeordnete Ritzwerkzeuge 19 trägt, wie insbesondere in Fig. 6 dargestellt ist. Auch diese Ritzwerkzeuge 19 können je eine oder mehrere, gegen die Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 gerichtete Schneiden aufweisen. Die Anordnung ist so getroffen, dass jedes Ritzwerkzeug 19 bei kontinuierlich in der Pfeilrichtung F umlaufendem Werkstückhalter 5 und ebenfalls kontinuierlich zusammen mit der Spindel 14 in der Pfeilrichtung F1 umlaufender Werkzeugträgerscheibe 18 etwa im Bereich der waagerechten, durch die Drehachse des Werkstückhalters 5 gehenden Ebene quer über den Metallstreifen A streicht und dabei je eine oder mehrere, leicht gebogene Querrillen R in den Metallstreifen A einschneidet.

   Die Drehgeschwindigkeiten des Werkstückhalters 5 und der Werkzeugträgerscheibe 18 sind in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Werkzeugen 19 derart aufeinander abgestimmt, dass sich die von einem Werkzeug 19 eingeschnittenen Rillen R2 unmittelbar, d.h. ohne Unterbrechung an die vom vorlaufenden Werkzeug 19 eingeschnittenen Rillen R1 anschliessen, wie insbesondere in Fig. 5 schematisch gezeigt ist. Im Falle von kammartigen, d.h. mit mehreren Schneiden versehenen Ritzwerkzeugen 19, kann die erste Schneide des nachlaufenden Werkzeugs 19 in die letzte, vom vorlaufenden Werkzeug 19 eingeschnittene Rille R1 eingreifen, wie in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt ist. Selbstverständlich kann auf der Werkzeugträgerscheibe 18 nur ein einziges Ritzwerkzeug 19 angeordnet sein.



   Die Querriffelung R kann gleichzeitig mit der Längsriffelung Z eingeschnitten werden, d.h. die Werkzeuge 19 und 26 können gleichzeitig während der gleichen Umdrehung des Werkstückhalters 5 eingesetzt werden. Andererseits ist es auch möglich, die Werkzeuge 19 und 26 nacheinander einzusetzen, d.h. zuerst die   Längsriffelung    Z in einer oder mehreren Umdrehungen des Werkstückhalters 5 und dann die Querriffelung R in einer weiteren Umdrehung des Werkstückhalters 5 ohne Umspannen des Metallstreifens A einzuschneiden.



   In Fig. 9 ist eine andere mögliche Riffelungsart des Metallstreifens A beim Satinieren dargestellt. In diesem Fall werden in den Metallstreifen A zwei zueinander quergerichtete, leicht gebogene und in entgegengesetzten Richtungen zu der Längsachse des Metallstreifens A geneigte Rillenscharen H und K eingeschnitten. Die entsprechenden Werkzeuge sind in Fig. 10 dargestellt und bestehen aus zwei, ähnlich wie die Werkzeugträgerscheibe 18 mit den Ritzwerkzeugen 19 ausgebildeten Scheiben 27 und 28, die in der Umlaufrichtung F des Werkstückhalters 5 nacheinander angeordnet und gegenläufig in den Pfeilrichtungen F3 und F2 umlaufend angetrieben  werden. Dabei liegen die Drehachsen dieser Scheiben 27, 28 auf entgegengesetzten Seiten der mittleren Längsachse des Metallstreifens A, ja sogar ausserhalb dieses Metallstreifens, wie insbesondere in Fig. 10 dargestellt ist.

   Die Ritzwerkzeuge der Scheibe 27 erzeugen die Rillen K und diejenigen der Scheibe 28 die Rillen K.



   Bei dem in Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der radförmige Werkstückhalter 5 auf dem frei vorspringenden Ende einer im Maschinengestell 1 drehbar gelagerten Welle 4 befestigt und kann wahlweise kontinuierlich oder intermittierend in der Pfeilrichtung F angetrieben werden. Der kontinuierliche Antrieb erfolgt mit Hilfe eines Getriebemotors 32, der über eine aus- und einrastbare Kupplung 33 mit der Welle 4 des Werkstückhalters 5 verbunden ist. Für den intermittierenden Antrieb ist der Werkstückhalter 5 mit einem Sägezahnkranz 34 versehen, der mit einer Vorschaltklinke 35 zusammenwirkt. Die Vorschaltklinke 35 ist auf der Kolbenstange eines doppelwirkenden, pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinders 36 gelagert und wird von diesem hin und her bewegt.

   Die Rückwärtsdrehung des Werkstückhalters 5 wird von einem Sperrwerk verhindert, das aus einem mit dem Zahnkranz 34 zusammenwirkenden Sperrstift 37 besteht. Dieser Sperrstift 37 wird durch einen doppelwirkenden, pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder 38 synchron mit der hin und her gehenden Bewegung der Vorschaltklinke 35 von und zu dem Zahnkranz 34 verschoben, und zwar derart, dass er beim Vorwärtsgang der Vorschaltklinke 35 vom Zahnkranz 34 zurückgezogen wird und den Werkstückhalter 5 freigibt, dagegen beim Rückwärtsgang der Vorschaltklinke 35 in den Zahnkranz 34 eingreift und den Werkstückhalter 5 festhält.

   Beim intermittierenden Antrieb des Werkstückhalters 5 durch das Schaltwerk 34, 35 ist die Kupplung 33 ausgerückt, während beim kontinuierlichen Antrieb durch den Getriebemotor 32 der Sperrstift 37 ausgeschaltet, d.h. in seiner vom Zahnkranz 34 zurückgezogenen Freigabestellung festgehalten wird.



   In der kreiszylindrischen Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 sind zwei diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 205, 305 vorgesehen, in denen je eine   Spannbacke    39 und eine Spannrolle 40 versenkt angeordnet sind. Bei dieser Ausführung können auf der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 zwei in Umfangsrichtung nacheinander angeordnete Metallstreifen A1 und A2 gespannt und festgehalten werden. Dabei wird das eine Ende des einen Metallstreifens Al mit der Spannbacke 39 in der Umfangsausnehmung 205 des Werkstückhalters 5 festgeklemmt und mit seinem anderen Ende an der Spannrolle 40 der anderen Ausnehmung 305 befestigt, z.B. in einen radialen Schlitz dieser Spannrolle gesteckt.

   Anschliessend wird dieser Metallstreifen A1 durch Verdrehung und Verriegelung der Spannrolle 40 um die entsprechende Hälfte der Umfangsfläche des   Werkstückhalters    5 gespannt. Der nachfolgende Metallstreifen A2 wird in der gleichen Weise auf der anderen Hälfte der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 mit Hilfe der   Spannbaclçe    39 in der Ausnehmung 305 und der Spannrolle 40 in der Ausnehmung 205 gespannt und festgehalten.



   Die Breite der kreiszylindrischen Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 ist ausserdem so gewählt, dass sie der Breite mindestens zweier Metallstreifen entspricht.



  Infolgedessen können auf der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 zwei oder mehrere Metallstreifen Al, A3 nebeneinanderliegend angeordnet und gemeinsam oder einzeln mit Hilfe von zugeordneten Spannbacken 39 und Spannrollen 40 od. dgl. gespannt und festgehalten werden.



   Um den radförmigen Werkstückhalter 5 herum sind mehrere Bearbeitungsstationen I bis V vorgesehen, in denen gleichzeitig, d.h. während derselben Umdrehung des Werkstückhalters 5, oder nacheinander, d.h. einzeln während je einer Umdrehung des Werkstückhalters zum Einsatz kommende Werkzeuge zum Abrichten, Satinieren und Mustern der aufgespannten Metallstreifen Al, A2, A3 angeordnet sind.



   In der Bearbeitungsstation I ist ein Werkzeug 41 mit einer oder mehreren Schneiden zum Putzen bzw. Abrichten der Oberfläche des Metallstreifens angeordnet.



  Dieses Werkzeug 41 ist auf einem parallel zu der Drehachse des Werkstückträgers 5, d.h. quer zu den Metallstreifen A1, A2, A3 hin und her bewegbaren Schlitten 42 befestigt. Der Schlitten 42 ist seinerseits auf einem von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 verstellbaren Schlittenträger 43 gelagert. Das Werkzeug 41 wird bei kontinuierlich umlaufendem Werkstückhalter 5 eingesetzt und dabei quer zu dem Metallstreifen hin und her bewegt, so dass es die   Metallstreifen oberfläche    durch hobelnde Spanabhebung ausgleicht.



   In der Bearbeitungsstation II ist ein Ritzwerkzeug 44 mit einer oder mehreren Schneiden zur Erzeugung der Längsrillen Z (Fig. 14 bis 18) beim Satinieren angeordnet. Dieses Werkzeug 44 ist auf einem von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 verstellbaren und insbesondere bei einschneidigem Werkzeug 44 auch parallel zu der Drehachse des Werkstückhalters 5 verrschiebbaren Schlitten 45 befestigt. Das Ritzwerkzeug 44 wird in der für das Werkzeug 26 in Fig. 1 beschriebenen Weise bei kontinuierlich umlaufendem Werkstückhalter 5 eingesetzt. Dabei kann der Werkzeugschlitten 45 während der Umlaufbewegung des Werkstückhalters 5 stillstehen oder langsam quer zu dem Metallstreifen bewegt werden.



  In diesem letzteren Fall werden in die Oberfläche des Metallstreifens A1 bzw. A2, A3 schraubenförmig gewundene Längsrillen Z eingeschnitten. Die Bewegung des Werkzeugschlittens 45 kann mit Hilfe eines Untersetzungsgetriebes 46 von der Drehbewegung der Welle 4 des Werkstückhalters 5 abgeleitet werden.



   In der Bearbeitungsstation III ist ein Ritzwerkzeug 47 mit einer oder mehreren Schneiden zur Erzeugung der Querrillen R beim Satinieren angeordnet. Dieses Ritzwerkzeug 47 ist auf einer Werkzeugspindel 48 befestigt, deren Achse in einer zu der Drehachse des Werkstückhalters 5 senkrechten Ebene liegt. Die Spindel 48 wird von einem Elektromotor 49 angetrieben und ist auf einem Werkzeugschlitten 50 gelagert, der parallel zu der Welle 4 des Werkstückhalters 5 hin und her verschiebbar ist.



  Das mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit rotierende Werkzeug 47 wird vorzugsweise in Verbindung mit einem intermittierenden Vorschub des Werkstückhalters 5 durch das Schaltwerk 35, 36 eingesetzt, wobei es nach jedem Vorschaltschritt mit Hilfe des   Werkzeug    schlittens 50 einmal quer zu den auf der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 gespannten Metallstreifen Al, A2, A3 verschoben wird und dabei je nach der Anzahl seiner Schneiden eine oder mehrere Querrillen R einschneidet. Der Abstand zwischen diesen Querrillen R entspricht selbstverständlich den Vorschaltschritten des Werkstückhalters 5 und ist vorzugsweise gleich dem Abstand zwischen den Längrillen Z. Selbstverständlich kann das rotierende Ritzwerkzeug 47 auch durch ein fest am Schlitten 50 angeordnetes Werkzeug ersetzt werden.  



   In den Bearbeitungsstationen IV und V sind Werkzeuge zum Mustern der Metallstreifen Al, A2, A3 angeordnet. Diese Werkzeuge können im Anschluss an das Satinieren der Metallstreifen oder zum Mustern von nicht satinierten, z.B. hochglanzpolierten oder sonstigen Metallstreifen benutzt werden.



   In der Barbeitungsstation IV ist eine Werkzeugspindel 51 angeordnet, die sich parallel zu der Welle 4 des Werkstückhalters 5 erstreckt und ein oder mehrere Schabwerkzeuge 52 trägt. Die Spindel 51 wird zB. von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben und ist zusammen mit diesem auf einem von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 in Gleitführungen 55 am Maschinengestell 1 verschiebbaren Schlitten 54 gelagert.



  Die Verschiebebewegungen des Schlittens 54 werden von einem doppelwirkenden, pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder 53 gesteuert. Die rotierenden Schabwerkzeuge 52 werden in Verbindung mit einem intermittierenden Drehvorschub des Werkstückhalters 5 durch das Schaltewerk 35, 36 eingesetzt. Nach jedem Vorschaltschritt des Werkstückhalters 5 wird der Schlitten 54 kurzzeitig vorgeschoben, wobei die rotierenden Schabwerkzeuge 52 entsprechende Muster B, D, E in die Metallstreifen Al, A2, A3 einschneiden. Die eingeschnittenen Muster können je nach der Form der Schabwerkzeuge 52 eine beliebige Gestalt aufweisen. So z.B. können mit den   Schabwerkzeugen    52 rechteckige Muster B (Fig. 14), strichförmige Muster D (Fig. 15) und ellipsenförmige Muster E (Fig. 18) eingeschnitten werden.



   In der Bearbeitungsstation V sind schliesslich mehrere Werkzeugspindeln angeordnet, die je ein gegen die Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 gerichtetes Bohr-, Fräs- oder Schleifwerkzeug 56 od. dgl. tragen und von einem zugeordneten Antrieb 57 einzeln oder gemeinsam angetrieben werden. Diese Werkzeuge 56 sind zusammen mit ihrem Antrieb 57 auf einem von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 in entsprechenden Führungen am Maschinengestell 1 verschiebbaren Schlitten 58 gelagert. Die Bewegungen dieses Schlittens 58 werden von einem doppelwirkenden, pneumatischen oder hydraulischen Arbeitszylinder 59 gesteuert.

   Der Werkzeugsatz 56 wird ebenfalls in Verbindung mit einem intermittierenden Drehvorschub des Werkstückhalters 5 durch das Schaltwerk 35, 36 eingesetzt, wobei der Schlitten 5 nach jedem Vorschaltschritt des Werkstückhalters 5 kurzzeitig gegen dessen Umfangsfläche vorgeschoben wird und die Werkzeuge 56 entsprechende Muster G, M, N (Fig. 16 und 17) in die Metallstreifen Al, A2, A3 einschneiden.



   Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens mehrere, insbesondere in baulicher Hinsicht unterschiedliche Lösungen möglich. So z.B.



  können die Vorrichtungen zum Spannen und Festhalten der Metallstreifen auf der kreiszylindrischen Umfangsfläche des umlaufenden Werkstückhalters 5 bzw. die zur Bearbeitung der Metallstreifen vorgesehen Werkzeuge beliebig ausgebildet und betätigt bzw. angetrieben werden.



  Insbesondere können mehrere, verschiedene, dem Werkstückhalter 5 zugeordnete Werkzeuge auf einem gemeinsamen, verdrehbaren oder verschiebbaren Werkzeugträger angeordnet und wahlweise einzeln in den Bereich der Umfangsfläche des Werkstückhalters 5 gebracht werden.

 

  Der Werkstückhalter 5 mit der kreiszylindrischen Umfangsfläche braucht nicht radförmig zu sein, sondern kann auch sektor-, bzw. segmentförmig ausgebildet werden. Der Radius der Umfangsfläche dieses sektor- bzw.



  segmentförmigen Werkstückhalters kann dabei möglichst gross gewählt werden, um auch stärkere Metallstreifen ohne übermässige Krümmung aufspannen zu können und beim Spannen einen gleichförmigen Zug über die ganze Streifenlänge zu erzielen. Sowohl der radförmige als auch insbesondere der sektor- oder segmentförmige Werkstückhalter können eine hin und her gehende, d.h. pendelnde Drehbewegung ausführen. Es sind auch Vorrichtungen mit mehreren, z.B. koaxialen, einzeln oder gemeinsam antreibbaren Werkstückhaltern 5 denkbar. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von biegsamen Metallstreifen insbesondere zum Mustern und Satinieren derselben bei der Herstellung von Schmuckgegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen auf einer kreiszylindrischen Auflagefläche satt anliegend gespannt und festgehalten und in diesem Zustand unter kontinuierlicher oder intermittierender Verdrehung der Auflagefläche um ihren Mittelpunkt bearbeitet wird.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen kontinuierlich oder intermittierend umlaufend bzw. pendelnd antreibbaren Werkstückhalter (5) mit zu seiner Drehachse (4) konzentrischer, kreiszylindrischer, äusserer Umfangsfläche und mit Mitteln (6, 7 bzw. 6', 7', 30, 31 bzw.

   39, 40) zum Spannen und Festhalten mindestens eines auf der Umfangsfläche liegenden und sich in Umfangsrichtung erstreckenden Metallstreifens (A), wobei um diesen Werkstückhalter (5) herum mindestens eine Bearbeitungsstation (I-V) mit mindestens einem auf den gespannten Metallstreifen einwirkenden Werkzeug (19, 26, 41, 44, 47, 52, 56) vorgesehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen während einer oder mehreren Umdrehungen der kreiszylindrischen Auflagefläche mit einem einzigen Werkzeug bearbeitet wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen während einer oder mehreren Umdrehungen der kreiszylindrischen Auflagefläche mit zwei oder mehreren Werkzeugen gleichzeitig bearbeitet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen im Zuge von mehreren Umdrehungen der kreiszylindrischen Auflagefläche mit mehreren, aufeinanderfolgend einzeln oder gruppenweise für die Dauer mindestens je einer Umdrehung der Auflagefläche eingesetzten Werkzeugen bearbeitet wird.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (5) radförmig ausgebildet ist, und sich seine kreiszylindrische Umfangsfläche über einen Winkel von mindestens angenähert 3600 erstreckt.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter sektor- oder segmentförmig ausgebildet ist, und sich seine kreiszylindrische Umfangsfläche über einen Winkel von wesentlich weniger als 3600 erstreckt.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (5) mehrere, auf seinem Umfang verteilte Mittel (39, 40) zum Spannen und Festhalten von mindestens zwei, nacheinander in Umfangsrichtung auf der Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) liegenden Metallstreifen (Al, A2) aufweist.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (39, 40) zum Spannen und Festhalten von mindestens zwei, nebeneinander auf der Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) liegenden Metallstreifen (A1, A3) vorgesehen sind.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Spannen und Festhalten je eines Metallstreifens (A) aus zwei, in Umfangsrichtung zueinander winkelversetzten, versenkt in umfangsseitigen Ausnehmungen (105, 205, 305) des Werkstückhalters (5) angeordneten Spannen (6, 7 bzw. 6', 7' bzw. 39, 40) zum Einklemmen der Enden des Metallstreifens (A) bestehen.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Spanner (6, 7, bzw. 6', 7') in Umfangsrichtung des Werkstückhalters (5) verstellbar ist.

   10. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spanner als Spannbackenpaar (6 bzw. 7) ausgebildet ist.

   11. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Spanner (6', 7') an dem freien Ende eines schwenkbar am Werkstückhalter (5) gelagerten, zum Entspannen des Metallstreifens (A) ausschwenkbar und zum Ziehen des Metallstreifens einschwenkbaren und verriegelbaren Spannhebel (30, 31) befestigt ist.

   12. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden Spanner als Spannbacke (39) bzw. Spannbackenpaar und der andere als drehbar am Werkstückhalter (5) gelagerte, mit Befestigungsmitteln für das zugeordnete Ende des Metallstreifens (A) ausgerüstete Spannrolle (40) ausgebildet sind.

   13. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Werkstückhalters (5) entgegen der Wirkung einer dauernd angezogenen Schlupfbremse (12, 13) erfolgt.

   14. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) mit einem Gleitbelag (29) versehen ist.

   15. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (5) wahlweise kontinuierlich oder intermittierend antreibbar ist.

   16. Vorrichtung nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum kontinuierlichen Antrieb des Werkstückhalters (5) dieser über eine ein- und ausrückbare Kupplung (33) mit einem Getriebemotor (32) verbindbar ist, während zum intermittierenden Antrieb des Werkstückhalters (5) ein vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch betätigbares Schaltwerk (34, 35, 36) mit wahlweise ausschaltbarem Rücklaufgesperre (37, 38) vorgesehen ist.

   17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Längsriffelung (Z) des Metallstreifens (A) beim Satinieren in Verbindung mit einer kontinuierlichen Drehbewegung des Werkstückhalters (5) in mindestens einer Bearbeitungsstation (II) ein feststehendes oder rotierendes, bzw. quer zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters vorschaltbares Ritzwerkzeug (26 bzw. 44) mit einer oder mehreren Schneiden angeordnet ist.

   18. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Querriffelung (R) des Metallstreifens (A) beim Satinieren in Verbindung mit einer kontinuierlichen oder intermittierenden Drehbewegung des Werkstückhalters (5) in mindestens einer Bearbeitungsstation (III) ein periodisch quer über die Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) streichendes, um eine zur Drehachse (4) des Werkstückhalters quergerichtete Achse (14) umlaufendes bzw. pendelndes oder parallel zur Drehachse (4) des Werkstückhalters (5) hin und her verschiebbares Ritzwerkzeug (19, bzw. 47) mit einer oder mehreren Schneiden angeordnet ist.

   19. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von zwei quer zueinander und schräg zur Längsachse des Metallstreifens (A) gerichteten Riffelungen (H, K) beim Satinieren in Verbindung mit einer kontinuierlichen oder intermittierenden Drehbewegung des Werkstückhalters (5) zwei aufeinanderfolgende, periodisch quer über die Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) in zwei entgegengesetzt zu der Längsachse dieser Umfangsfläche geneigten Richtungen streichende Ritzwerkzeuge mit einer oder mehreren Schneiden hin und her verschiebbar, oder um zwei zu der Drehachse (4) des Werkstückhalters (5) parallele, auf entgegengesetzten Seiten der Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) angeordnete Achsen umlaufend oder pendelnd antreibbar sind.

   20. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mustern des Metallstreifens (A) in Verbindung mit einer kontinuierlichen oder intermittierenden Drehbewegung des Werkstückhalters (5) in mindestens einer Bearbeitungsstation (IV) ein umlaufend antreibbares, vorzugsweise auch von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) verstellbares und/ oder quer zu dieser Umfangsfläche verschiebbares Schabwerkzeug (52) mit einer oder mehreren Schneiden angeordnet ist.

   21. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Mustern des Metallstreifens (A) in Verbindung mit einer intermittierenden Drehbewegung des Werkstückhalters (5) in mindestens einer Bearbeitungsstation (V) mindestens eine von und zu der Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) und gegebenenfalls auch quer dazu verstellbare, umlaufend antreibbare Werkzeugspindel mit einem Bohr-, Fräs- oder Schleifwerkzeug (56) angeordnet ist.

   22. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Bearbeitungsstation (I) ein Werkzeug (41) zum Glätten bzw. Abrichten bzw. Hobeln der Metallstreifenoberfläche angeordnet ist.

   23. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, dem Werkstückhalter (5) zugeordnete Bearbeitungswerkzeuge auf einem gemeinsamen, verdrehbaren oder verschiebbaren Werkzeugträger angeordnet und wahlweise einzeln in den Bereich der Umfangsfläche des Werkstückhalters (5) einstellbar sind.