AT397313B - METHOD FOR PRODUCING A WATCH - Google Patents
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Description
AT 397 313 BAT 397 313 B
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Uhr mit einem münzen- oder medaillenförmigen Zifferblatt und Gehäuseboden, wobei ein Uhrwerk zwischen dem Gehäuseboden und dem Zifferblatt, unter Anbringung von Zeigern an einer durch eine Bohrung im Zifferblatt gesteckten Zeigerwelle, eingefügt wird.The invention relates to a method for producing a watch with a coin or medal-shaped dial and case base, wherein a clockwork between the case base and the dial, with the attachment of pointers to a pointer shaft inserted through a hole in the dial, is inserted.
Es sind bereits Uhren bekannt, die ein geprägtes münzförmiges Zifferblatt, insbesondere aus Edelmetall, aufweisen, wobei das Zifferblatt durch Prägen einer dünnen Edelmetallscheibe hergestellt wird. Bekannt geworden sind auch bereits Uhren, bei denen sowohl die Oberseite des Zifferblatts, wie vorstehend angegeben, ein münzartiges Aussehen hat als auch die Unter- oder Außenseite des Gehäusebodens. Dabei wird üblicherweise beim Herstellen der Uhr mit einem derartigen Zifferblatt und Gehäuseboden derart vorgegangen, daß ein für sich als Einheit erhältliches und montierbares Uhrwerk, z. B. ein Quarzuhrwerk, zwischen dem Gehäuseboden und dem Zifferblatt eingefügt wird, wobei ein ringförmiges Gehäuse um diese Teile herum angebracht wird, und wobei überdies die Welle für die Zeiger durch eine Bohrung im Zifferblatt gesteckt wird.Watches are already known which have an embossed coin-shaped dial, in particular made of precious metal, the dial being produced by embossing a thin noble metal disk. Watches have also become known in which both the top of the dial, as stated above, has a coin-like appearance and the underside or outside of the case back. It is usually done in the manufacture of the clock with such a dial and case back in such a way that a clockwork that is available and assembled as a unit, e.g. B. a quartz clockwork between the case back and the dial is inserted, an annular housing is attached around these parts, and moreover the shaft for the hands is inserted through a hole in the dial.
Das Zifferblatt muß im Hinblick auf diese Hindurchführung der Zeigerwelle außerordentlich dünn sein, damit eine kurze Zeigerwelle verwendet werden kann, was wiederum im Hinblick auf die erforderliche Antriebsleistung - die möglichst niedrig zu halten ist - und auf die Genauigkeit der Uhr von Wichtigkeit ist. Beim Prägen der Zifferblatt-Scheibe bzw. Gehäusebodenscheibe ist überdies zu beachten, daß hier in der Regel nur Prägungen nach gesonderten Entwürfen erfolgen dürfen, nicht jedoch Prägungen von beispielsweise in Umlauf befindlichen Münzen oder Medaillen. Es wäre aber wünschenswert, Uhren mit derartige Prägungen aufweisenden Zifferblättern und Gehäuseböden hersteilen zu können.The dial must be extremely thin with respect to this passage of the pointer shaft so that a short pointer shaft can be used, which in turn is important in view of the drive power required - which must be kept as low as possible - and the accuracy of the watch. When embossing the dial disc or case base disc, it should also be noted that as a rule only embossments according to separate designs may be made, but not embossments of coins or medals in circulation, for example. However, it would be desirable to be able to manufacture clocks with such embossed dials and caseback.
Dabei wäre es denkbar, für das Zifferblatt und für den Gehäuseboden jeweils eine eigene an sich bereits vorhandene Münze oder Medaille zu verwenden, was für den Gehäuseboden zwar sicherlich unproblematisch ist, nicht jedoch für das Zifferblatt, das wie vorstehend erwähnt möglichst dünn, in der Regel unter 1 mm dick, sein soll, um die erwähnte kurze Zeigerwelle und damit die gewünschte geringe Antriebsleistung und Ganggenauigkeit der Uhr zu erreichen. Als Ausweg bietet sich hier das Zerschneiden von Münzen bzw. Medaillen an, wobei aber einerseits eine Schwierigkeit darin gelegen ist, derart dünne Scheiben, im Bereich von Zehntelmillimetem, zu erzielen, und andererseits auch das Problem zu beachten ist, daß beim Schneiden im Hinblick auf den zugrundeliegenden teuren Werkstoff (z. B. Silber oder Gold) möglichst geringe Materialverluste auftreten sollen. Überdies muß der Schnitt mit außerordentlich hoher Präzision geführt werden, um eine möglichst konstante Dicke einer Zifferblatt-Scheibe, etwa 0,5 mm, sicherzustellen. Im Hinblick auf diese anzustrebende hohe Schnitt-Präzision bietet sich an sich ein Laserschneidverfahren an, jedoch hat sich gezeigt, daß dabei die Materialverluste relativ hoch sind, und daß überdies am Rand der Scheiben Brandmarkierungen entstehen, die unerwünscht sind, und die durch das notwendige Abschleifen zu weiteren Materialverlusten führen.It would be conceivable to use a separate coin or medal for the dial and for the case back, which is certainly not a problem for the case bottom, but not for the dial, as thin as possible, as a rule should be less than 1 mm thick in order to achieve the short pointer shaft mentioned and thus the desired low drive power and accuracy of the watch. As a way out there is the cutting of coins or medals, but on the one hand there is a difficulty in achieving such thin slices, in the range of tenths of a millimeter, and on the other hand the problem that when cutting with regard to the underlying expensive material (e.g. silver or gold) should occur as little material loss as possible. In addition, the cut must be made with extremely high precision in order to ensure that the thickness of a dial disc is as constant as possible, approximately 0.5 mm. In view of this high cutting precision to be aimed for, a laser cutting method is in itself suitable, but it has been shown that the material losses are relatively high, and moreover that burn marks are formed on the edge of the disks, which are undesirable, and which are caused by the necessary grinding lead to further material losses.
Es ist nun Ziel der Erfindung, ein Verfahren wie eingangs angegeben zu schaffen, bei dem ein Zifferblatt und ein Gehäuseboden für die herzustellende Uhr aus jeweils einer Münze oder Medaille erhalten werden könnten, ohne daß beim Schneiden übermäßige Materialverluste in Kauf genommen werden müßten, wobei überdies eine hohe Präzision bei außerordentlich dünnen Schnitten erreichbar istIt is an object of the invention to provide a method as stated in the introduction, in which a dial and a caseback for the watch to be produced could each be obtained from a coin or medal without having to accept excessive material losses during cutting, and moreover high precision can be achieved with extremely thin cuts
Demgemäß ist das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art dadurch gekennzeichnet, daß eine Münze, Medaille oder dergl. mittels einer an sich bekannten Drahtsäge, die einen angetriebenen Schneiddraht aufweist, in zwei Scheiben zerschnitten wird, von denen die eine als Zifferblatt und die andere als Gehäuseboden eingesetzt wird, wobei nach dem Schneiden in der Zifferblatt-Scheibe die Bohrung für die Zeigerwelle gebohrt wird.Accordingly, the inventive method of the type mentioned is characterized in that a coin, medal or the like. By means of a wire saw known per se, which has a driven cutting wire, is cut into two disks, one of which as a dial and the other as a caseback is used, whereby after cutting in the dial disc, the hole for the pointer shaft is drilled.
Mit der erfindungsgemäßen Technik ist es möglich, die gewünschten genauen, feinen Schnitte zum Zerschneiden von Münzen, Medaillen oder dergl. (nachfolgend wird der Einfachheit halber nur mehr auf Münzen bezuggenommen, wobei darunter aber auch Medaillen oder dergl. subsumiert werden) durchzuführen, wobei überraschenderweise auch die Materialverluste beim Schneiden außerordentlich niedrig sind. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß nur beim Schneiden Materialverluste bloß im Ausmaß von ca. 0,8 bis 1 % der Masse der Münze auftreten, und weitere ca. 0,5 % Masse Verlust treten bei der Anbringung der Bohrung für die Zeigerwelle auf. Andererseits können mit der erfindungsgemäßen Technik Zifferblatt-Scheiben mit einer Dicke γοη beispielsweise 0,5 bis 0,7 mm problemlos erreicht werden, und es können sogar noch geringere Dicken bei den abgeschnittenen Zifferblatt-Scheiben realisiert werden, jedoch ist hier nach unten eine Grenze - etwa bei 0,4 mm - in der Regel bereits durch die Prägung der Münze gegeben, deren Reliefstruktur dünnere Schnitte nicht zuläßt.With the technique according to the invention, it is possible to carry out the desired precise, fine cuts for cutting coins, medals or the like (hereinafter, for the sake of simplicity, reference will only be made to coins, but also including medals or the like.), Surprisingly the material losses during cutting are also extremely low. For example, it has been shown that only when cutting material losses occur only to the extent of approximately 0.8 to 1% of the mass of the coin, and a further approximately 0.5% mass loss occurs when the bore for the pointer shaft is made. On the other hand, with the technique according to the invention, dial disks with a thickness γοη, for example 0.5 to 0.7 mm, can be achieved without problems, and even smaller thicknesses can be achieved with the cut dial disks, but there is a limit down here - around 0.4 mm - usually already given by the coinage, the relief structure of which does not allow thinner cuts.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Drahtsägen, auch Fadensägen oder Seilsägen genannt, sind bereits in den verschiedensten Ausführungen bekannt geworden, und es sei in diesem Zusammenhang beispielsweise auf die Diamantdrahtsäge gemäß der US-A-4 016 856 oder die Drahtsäge gemäß der DE-B-25 53 820 verwiesen werden, wobei dort die Möglichkeit, die unterschiedlichsten Schnittführungen, zum Ausschneiden komplizierter Werkstücke, bzw. das Schneiden von harten, spröden, kristallinen Materialien im Vordergrund steht. Im übrigen sind Seilsägen und Bandsägen vor allem auch zum Schneiden von Stein- bzw. Baumaterialien vorgeschlagen worden, vgl. etwa die GB-A-1 342 359 und die DE-A-30 41 830, aber auch die DE-A-37 02 795. Bei diesen bekannten Draht- oder Fadensägen bzw. Bandsägen lagen somit andere -2-The wire saws to be used in the method according to the invention, also called thread saws or wire saws, have already become known in a wide variety of designs, and in this connection, for example, the diamond wire saw according to US Pat. No. 4,016,856 or the wire saw according to DE-B- 25 53 820, where the focus is on the possibility of a wide variety of cuts, for cutting out complicated workpieces, or cutting hard, brittle, crystalline materials. In addition, wire saws and band saws have also been proposed, especially for cutting stone or building materials, cf. for example GB-A-1 342 359 and DE-A-30 41 830, but also DE-A-37 02 795. These known wire or thread saws or band saws thus had other -2-
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Zielvorstellungen zugrunde, und auch die zu schneidenden Materialien sind mit den beim erfindungsgemäßen Verfahren zu schneidenden Münzen, die in der Regel aus einem relativ weichen Material, nämlich Gold oder Silber bzw. Legierungen hievon, bestehen, nicht zu vergleichen. Für die angestrebte präzise Schnittführung hat es sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Schneiddraht in der Schneidzone wie an sich belcannt vertikal geführt wird und die zu schneidenden Münzen, Medaillen oder dergl. zum Schneiden in vertikaler Ausrichtung angebracht werden. Dabei ist es auch mit Vorteil möglich, wenn mehrere Münzen, Medaillen oder dergl. nebeneinander in einem Werkstückhalter festgeklemmt und in einem Schneidvorgang nacheinander durchschnitten werden.Objectives and the materials to be cut cannot be compared with the coins to be cut in the method according to the invention, which generally consist of a relatively soft material, namely gold or silver or alloys thereof. For the desired precise cutting, it has proven to be particularly advantageous according to the invention if the cutting wire is guided vertically in the cutting zone as scanned per se and the coins, medals or the like to be cut are attached for cutting in a vertical orientation. It is also advantageously possible if several coins, medals or the like are clamped next to one another in a workpiece holder and are cut through one after the other in a cutting process.
Zum Schneiden der Münzen hat es sich als günstig gezeigt, wenn der Schneiddraht kontinuierlich in einer Richtung bewegt wird, er also nicht, wie bei vielen für andere Zwecke vorgesehenen bekannten Drahtsägen, hin-und hergehend angetrieben wird, und dementsprechend ist eine ausreichende Länge Schneiddraht vorzusehen. Es ist daher erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, wenn der Schneiddraht von einer Trommel über Umlenkrollen zur Schneidzone und zurück zur Trommel geführt und beim Schneiden einerseits von der Trommel ab- und andererseits auf die Trommel aufgespult wird. Dabei kann der Schneiddrahtantrieb - der an sich in beliebiger herkömmlicher Form realisiert werden kann, und der insbesondere mit der Schneiddraht-Trommel zusammenwirkt - reversierbar sein, so daß beim Erreichen eines Endes des Schneiddrahtes die Bewegungsrichtung bzw. Umlaufrichtung der Trommel umgekehrt wird, wobei dann der Schneiddraht in einem Leerhub mit erhöhter Geschwindigkeit im Vergleich zum vorherigen Schneidvorgang entgegengesetzt von der Trommel ab- bzw. auf die Trommel aufgespult wird.For cutting the coins, it has been found to be advantageous if the cutting wire is moved continuously in one direction, that is to say it is not driven back and forth as in many known wire saws intended for other purposes, and accordingly a sufficient length of cutting wire must be provided . It is therefore particularly advantageous according to the invention if the cutting wire is guided from a drum via deflecting rollers to the cutting zone and back to the drum and, on the one hand, is unwound from the drum and, on the other hand, wound onto the drum. The cutting wire drive - which can be realized in any conventional form per se, and which interacts in particular with the cutting wire drum - can be reversible, so that when one end of the cutting wire reaches the direction of movement or direction of rotation of the drum, the then being reversed Cutting wire in an idle stroke at an increased speed compared to the previous cutting process in the opposite direction from the drum or wound onto the drum.
Um die Münzen, Medaillen oder dergl. beim Schneiden einerseits ausreichend fest einzuspannen, andererseits doch schonend zu behandeln, so daß ihre Prägungen nicht durch Kratzer beschädigt werden, ist es erfindungsgemäß auch günstig, wenn die Münzen, Medaillen oder dergl. mit Hilfe von gekrümmten oder gewölbten Federn, die vorzugsweise mit weichem Material, wie textilem Material, beschichtet sind, in einem Werkstückhalter mit einem festen Klemmteil und einem beweglichen, festziehbaren Klemmteil festgeklemmt werden.In order to clamp the coins, medals or the like sufficiently firmly on the one hand, but on the other hand to treat them gently so that their embossments are not damaged by scratches, it is also advantageous according to the invention if the coins, medals or the like. With the help of curved or curved springs, which are preferably coated with soft material, such as textile material, are clamped in a workpiece holder with a fixed clamping part and a movable, tightenable clamping part.
Es ist an sich bereits bekannt, Drahtsägen mit einer numerischen XY-Steuerung auszustatten, wobei in Rechnern die gewünschten Schnittfuhrungen programmiert werden können. Insbesondere werden die jeweiligen Relativbewegungen zwischen Werkstück bzw. Werkstückhalter und Schneiddraht bzw. Schneiddrahtführung vorgegeben. Andererseits ist es auch üblich, bei Drahtsägen dem Schneiddraht eine selbsttätig arbeitende Meßeinrichtung zur Messung der Spannung im Schneiddraht zuzuordnen, um die Beanspruchung des Schneiddrahts zu überwachen und bei übermäßiger Beanspruchung die Relativgeschwindigkeit zu reduzieren oder die Maschine überhaupt abzuschalten, um so einen Drahtbruch zu vermeiden. Diese an sich bekannten Ausrüstungen können nun im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens besonderes vorteilhaft genutzt werden, um die gewünschten präzisen Schnitte auf möglichst rationelle Weise durchführen zu können. Demgemäß ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn unmittelbar vor dem Schneiden der Münzen, Medaillen oder dergl. deren Position und Dicke mit Hilfe des an sie seitlich angelegten Schneiddrahts unter Herbeiführung einer Relativbewegung zwischen ihnen und dem Schneiddraht quer zur Hauptebene der Münzen, Medaillen oder dergl. und Messung der Spannung im Schneiddraht bestimmt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Spannungswerte im Schneiddraht, wenn er am Rand der Münze anliegt bzw. frei von der Münze ist, können Positionssignale für die Kanten der Münzen erhalten werden, die im zugehörigen Rechner ausgewertet werden, wobei außer der exakten Positionsbestimmung auch eine Berechnung der Dicke der Münze durchgeführt wird.It is known per se to equip wire saws with a numerical XY control, it being possible for the desired cutting guides to be programmed in computers. In particular, the respective relative movements between the workpiece or workpiece holder and cutting wire or cutting wire guide are specified. On the other hand, it is also common for wire saws to assign an automatic measuring device for measuring the tension in the cutting wire to monitor the stress on the cutting wire and to reduce the relative speed in the event of excessive stress or to switch off the machine at all in order to avoid a wire break. This equipment, which is known per se, can now be used particularly advantageously in the context of the method according to the invention in order to be able to carry out the desired precise cuts in the most rational manner possible. Accordingly, it is advantageous according to the invention if, immediately before cutting the coins, medals or the like. Their position and thickness with the aid of the cutting wire attached to them laterally, bringing about a relative movement between them and the cutting wire transversely to the main plane of the coins, medals or the like. and measurement of the tension in the cutting wire can be determined. Due to the different voltage values in the cutting wire, when it lies against the edge of the coin or is free of the coin, position signals for the edges of the coins can be obtained, which are evaluated in the associated computer, and besides the exact position determination also a calculation of the thickness of the Coin is carried.
Zum Zusammenbau der Uhr kann es auch günstig sein, wenn nach dem Schneiden am Rand der Gehäuseboden-Scheibe auf der Prägungsseite eine mit einem Befestigungsring des Uhrengehäuses zusammenarbeitende Schulter durch Abdrehen angebracht wird. Die bei einem derartigen Abdrehen bedingten Materialverluste können durchaus im Bereich von bloß 1,5 bis 1,8 % des Materials der Münze gehalten werden, so daß auch hierdurch keine übermäßigen Materialverluste bedingt sind.To assemble the watch, it can also be advantageous if, after cutting, a shoulder which cooperates with a fastening ring of the watch case is attached by twisting off the edge of the case bottom disk on the embossing side. The material losses caused by such a twisting off can be kept in the range of only 1.5 to 1.8% of the material of the coin, so that no excessive material losses are caused by this either.
Im Hinblick auf den zu schneidenden Werkstoff (Münzmetall) hat es sich sodann als günstig erwiesen, wenn als Schneiddraht ein Molybdändraht verwendet wird. Dabei ist es weiters vorteilhaft, wenn ein Molybdändraht mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,2 mm, vorzugsweise 0,12 bis 0,16 mm, verwendet wird. Mit einem derartigen Molybdändraht können die gewünschten feinen Schnitte, mit den angestrebten geringen Materialverlusten beim Schneiden, problemlos erzielt werden, wobei andererseits dennoch eine ausreichende Festigkeit des Schneiddrahts gewährleistet ist. Weiters hat es sich in diesem Zusammenhang auch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Schneiddraht beim Schneiden mit einer Geschwindigkeit von 8 bis 10 m/s, insbesondere ca. 9 m/s, angetrieben wird.With regard to the material to be cut (coin metal), it has then proven to be advantageous if a molybdenum wire is used as the cutting wire. It is furthermore advantageous if a molybdenum wire with a diameter of 0.1 to 0.2 mm, preferably 0.12 to 0.16 mm, is used. With such a molybdenum wire, the desired fine cuts with the desired low material losses during cutting can be achieved without any problems, while on the other hand sufficient cutting wire strength is nevertheless ensured. Furthermore, it has also proven to be advantageous in this context if the cutting wire is driven at a speed of 8 to 10 m / s, in particular approximately 9 m / s.
Im Hinblick auf das zu schneidende Material ist es sodann auch günstig, wenn beim Schneiden der Münzen, Medaillen oder dergl. eine Schmier- und Kühlflüssigkeit mittels einer Richtdüse auf den Schneiddraht vor bzw. oberhalb der Schnittzone zugeführt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn als Schmier- und Kühlflüssigkeit ein Gemisch von 5 -10 % Emulgator mit 95 - 90 % Wasser verwendet wird.With regard to the material to be cut, it is then also advantageous if, when cutting the coins, medals or the like, a lubricating and cooling liquid is supplied to the cutting wire in front of or above the cutting zone by means of a directional nozzle. It is particularly advantageous if a mixture of 5-10% emulsifier with 95-90% water is used as the lubricating and cooling liquid.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. Dabei zeigen in der Zeichnung: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Uhr, deren Gehäuseboden und Zifferblatt aus auseinandergeschnittenen Teilen einer Münze hergestellt sind; Fig. 2 eine -3-The invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. 1 shows a cross section through a clock, the case back and dial of which are made from parts of a coin cut apart; 2 a -3-
AT397 313B schematische Draufsicht auf eine Drahtsäge-Einrichtung; Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Schneidarmeinheit dieser Drahtsäge-Einrichtung; Fig. 4 einen Schnitt durch die Drahtsäge-Einrichtung im Bereich der Trommel für den Schneiddraht; Fig. 5 eine axonometrische Teildarstellung der Schneidarmeinheit mit dem im Schneidbereich vertikal geführten Schneiddraht beim Schneiden einer Münze; Hg. 6 eine Teil-Draufsicht auf eine im Werkstückhalter mit Hilfe von gewölbten Federn festgeklemmte, teilweise bereits geschnittene Münze; und Fig. 7 eine schaubildliche Ansicht einer zum Festklemmen der Münze im Werkstückhalter verwendeten gewölbten Feder.AT397 313B schematic plan view of a wire saw device; 3 is a side view, partly in section, of the cutting arm unit of this wire saw device; 4 shows a section through the wire saw device in the region of the drum for the cutting wire; 5 shows an axonometric partial representation of the cutting arm unit with the cutting wire guided vertically in the cutting area when cutting a coin; Hg. 6 is a partial plan view of a coin which is already clamped in the workpiece holder with the aid of arched springs and which has already been cut; and FIG. 7 is a perspective view of a curved spring used to clamp the coin in the workpiece holder.
In Fig. 1 ist schematisch ein Querschnitt durch eine Uhr (1) gezeigt, die ein Gehäuse (2) aufweist, wobei mit Hilfe eines Befestigungsringes (3) ein Gehäuseboden (4) angebracht ist, der durch den Revers einer Münze gebildet ist. Oberhalb hiervon ist ein an sich herkömmliches Quarz-Uhrwerk (5) innerhalb eines Befestigungsund Distanzringes (6) vorgesehen, und oberhalb hiervon befindet sich ein Zifferblatt (7), das durch den Avers derselben Münze gebildet ist, aus der auch der Gehäusenboden (4) erhalten wurde. Oberhalb dieses Zifferblatts (7) sind Zeiger (8), (9) sowie schließlich ein Schutzglas (10) vorgesehen. Das Uhrgehäuse (2) wird durch einen Gehäusering (11) mit Halterungen (12), (13) für ein Uhrband (nicht dargestellt) komplettiert.In Fig. 1, a cross section through a clock (1) is schematically shown, which has a housing (2), with the aid of a fastening ring (3) a housing base (4) is attached, which is formed by the reverse of a coin. Above this there is a quartz movement (5) which is conventional per se within a fastening and spacer ring (6), and above this there is a dial (7) which is formed by the reverse of the same coin from which the case base (4) is also made. was obtained. Hands (8), (9) and finally a protective glass (10) are provided above this dial (7). The watch case (2) is completed by a case ring (11) with brackets (12), (13) for a watch band (not shown).
Wie ersichtlich ist das durch den Avers der Münze gebildete Zifferblatt (7) sehr dünn, beispielsweise 0,5 bis 0,7 mm, damit die zum Drehen der Zeiger (8) bzw. (9) vorgesehene Doppel-Zeigerwelle (14) im Hinblick auf eine möglichst geringe Masse kurz sein kann. Das Zifferblatt (7) könnte an sich noch dünner sein, jedoch sind in der Regel durch die Münzprägung hier Grenzen gesetzt, so daß eine Stärke von unter 0,5 mm deshalb zumeist nicht mehr in Frage kommt. Um nun derart dünne Zifferblatt-Scheiben (7) von einer Münze schneiden zu können, wird eine Drahtsäge-Einrichtung, kurz Drahtsäge genannt, verwendet, die nachstehend allgemein anhand der Fig. 2 bis 6 näher erläutert werden soll.As can be seen, the dial (7) formed by the face of the coin is very thin, for example 0.5 to 0.7 mm, so that the double pointer shaft (14) provided for rotating the pointers (8) or (9) is in view can be as short as possible. The dial (7) could in itself be even thinner, but there are usually limits due to the coinage, so that a thickness of less than 0.5 mm is therefore usually out of the question. In order to be able to cut such thin dial disks (7) from a coin, a wire saw device, or wire saw for short, is used, which is to be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 to 6.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine Draufsicht auf eine Drahtsäge (15) mit einem beweglichen Werkstücktisch (16), dem in herkömmlicher Weise eine nicht näher veranschaulichte XY-Steuerung, insbesondere mit nicht gezeigtem Rechner, zugeordnet ist. Nur ganz schematisch sind in Fig. 2 bei (17) bzw. (18) Antriebe mit entsprechenden Spindeln und Handrädern veranschaulicht. Eine weitere Erläuterung hiervon kann sich jedoch im Hinblick darauf, daß es sich hierbei um herkömmliche Einrichtungen handelt, erübrigen.2 schematically illustrates a top view of a wire saw (15) with a movable workpiece table (16), to which an XY controller, not shown in detail, is associated in a conventional manner, in particular with a computer (not shown). Drives with corresponding spindles and handwheels are illustrated only very schematically in FIG. 2 for (17) or (18). A further explanation of this can, however, be dispensed with in view of the fact that these are conventional devices.
Auf dem Werkstücktisch {16) sind zwei Klemmhalterungen (19), (20) angebracht, vgl. außer Fig. 2 auch Fig. 5, an denen als Werkstückhalter (21) für die zu schneidenden Münze, z. B. (22) (Fig. 5, Fig. 6), eine Schiene (23) mit zugehöriger beweglicher Klemmschiene (24) mit Hilfe von Klemmpratzen (25) festgeklemmt ist. Die Klemmpratzen (25) sind dabei vertikal entlang Stiften (26) beweglich und mit Hilfe von auf eine Gewindestange (27) aufgeschraubten Muttem (28) fixierbar.Two clamping brackets (19), (20) are attached to the workpiece table {16), cf. except Fig. 2 also Fig. 5, on which as a workpiece holder (21) for the coin to be cut, for. B. (22) (Fig. 5, Fig. 6), a rail (23) with associated movable clamping rail (24) is clamped with the aid of clamping claws (25). The clamping claws (25) can be moved vertically along pins (26) and can be fixed with the aid of nuts (28) screwed onto a threaded rod (27).
Beim Werkstückhalter (21) kann die bewegliche Klemmschiene (24) mit Hilfe von Schraubenbolzen oder Muttem (29) gegen die mit den Klemmpratzen (25) fixierte Schiene (23) festgezogen werden, um so die zu schneidenden Münzen (22) zu fixieren, wobei in Fig. 5 nur eine solche Münze (22) gezeigt ist, tatsächlich aber mehrere, z. B. acht oder zehn derartige Münzen (22), in einer Reihe nebeneinander mit Hilfe der Klemmschiene (24) festgeklemmt werden können, um in einem Arbeitsgang mit Hilfe der Drahtsäge (15) zerschnitten zu werden, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird.With the workpiece holder (21), the movable clamping rail (24) can be tightened with the aid of screw bolts or nuts (29) against the rail (23) fixed with the clamping claws (25) in order to fix the coins (22) to be cut, whereby in Fig. 5 only one such coin (22) is shown, but actually several, z. B. eight or ten such coins (22), in a row next to each other with the help of the clamping rail (24) can be clamped to be cut in one operation using the wire saw (15), as will be explained in more detail below.
Der Werkstücktisch (16) ist relativ zu einer Schneidarmeinheit (30) in X/Y-Richtung bewegbar, wobei beim Schneiden der Münzen (22) tatsächlich, nach der erfogten Einstellung in der einen Richtung, parallel zur Schneidarmeinheit (30), um so die Dicke der Zifferblatt-Scheibe ((7) in Fig.l) festzulegen, beim eigentlichen Schneid Vorgang nur mehr eine Bewegung des Werkstücktisches (16) in der anderen Richtung, quer zur Schneidarmeinheit (30), erfolgt. Die Schneidarmeinheit (30) ist stationär an einem in Fig. 2 und 4 nur schematisch gezeigten Maschinengestell (31) angebracht, und sie weist, wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, einen oberen Arm (32) und einen unteren Arm (33) für die Führung des Schneiddrahts (34) auf. Der Schneiddraht (34) ist dabei, wie außer aus Fig. 2 auch aus Fig. 5 ersichtlich ist, in der Schneidzone (35) vertikal geführt, um die vertikal ausgerichteten Münzen (22) zu schneiden, und innerhalb des oberen Arms (32) bzw. unteren Arms (33) sind in an sich herkömmlicher Weise verschiedene Führungs- und Spannelemente für den Schneiddraht (34), wie insbesondere Rollen und dergl. vorgesehen, die, da sie an sich bekannt sind, keiner weiteren Erläuterung bedürfen. Von Bedeutung ist hier jedoch, daß im oberen Arm (32) eine Leitung (36) für eine Schmier- und Kühlflüssigkeit angebracht ist, wobei letztere mit Hilfe einer Richtdüse (37) dem Schneiddraht (34) an der Stelle seines Austritts aus dem oberen Arm (32), im Bereich einer Öffnung (38), zugeführt wird.The workpiece table (16) is movable relative to a cutting arm unit (30) in the X / Y direction, and when the coins (22) are cut, in fact, after the adjustment has been made in one direction, parallel to the cutting arm unit (30), so that the To set the thickness of the dial disc ((7) in Fig.l), during the actual cutting process only a movement of the workpiece table (16) in the other direction, transverse to the cutting arm unit (30). The cutting arm unit (30) is stationary on a machine frame (31) shown only schematically in FIGS. 2 and 4, and, as can be seen in particular from FIG. 3, it has an upper arm (32) and a lower arm (33 ) for guiding the cutting wire (34). The cutting wire (34), as can be seen from FIG. 2 and also from FIG. 5, is guided vertically in the cutting zone (35) in order to cut the vertically aligned coins (22) and within the upper arm (32). or lower arms (33) are provided in a conventional manner various guide and tensioning elements for the cutting wire (34), such as in particular rollers and the like. Since they are known per se, they require no further explanation. It is important here, however, that a line (36) for a lubricating and cooling liquid is attached in the upper arm (32), the latter using a directional nozzle (37) the cutting wire (34) at the point of its exit from the upper arm (32), in the region of an opening (38).
Die Leitung (36) für die Schmier- und Kühlflüssigkeit ist dabei über eine nicht näher veranschaulichte Schlauchleitung in an sich herkömmlicher Weise an eine Pumpe angeschlossen, deren Zulaufseite beispielsweise mit einer unterhalb des Werkstücktisches (16) angeordneten, in der Zeichnung jedoch nicht näher veranschaulichten Auffangwanne für die Schmier- und Kühlflüssigkeit verbunden ist, so daß hierdurch ein Schmier- und Kühlflüssigkeits-Kreislauf gegeben ist.The line (36) for the lubricating and cooling liquid is connected via a hose line, not shown, to a pump in a conventional manner, the inlet side of which is arranged, for example, with a collecting trough below the workpiece table (16), but not shown in the drawing is connected for the lubricant and coolant, so that this results in a lubricant and coolant circuit.
In Fig. 3 ist schließlich noch mit einem Pfeil (39) die Bewegungsrichtung des Schneiddrahts (34) in der Schneidzone (35) angedeutet.In Fig. 3, the direction of movement of the cutting wire (34) in the cutting zone (35) is finally indicated with an arrow (39).
Der Schneiddraht (34) wird im Betrieb von einer Trommel (40) abgewickelt, die hinter der Schneidarm· einheit (30) angeordnet ist. Im einzelnen ist die Trommel (40) an einem Schlitten (41) angebracht, der in Richtung der Trommelachse mit Hilfe eines an sich herkömmlichen und daher nicht näher zu beschreibenden -4-During operation, the cutting wire (34) is unwound from a drum (40) which is arranged behind the cutting arm unit (30). Specifically, the drum (40) is attached to a carriage (41) which is moved in the direction of the drum axis with the aid of a conventional - and therefore not to be described - -4-
AT397313BAT397313B
Spindeltriebes (42) über ein Getriebe (43) bewegbar ist, um so beim Ab- bzw. Aufspulen des Schneiddrahts (34) (in Fig. 4 nicht ersichtlich) von der bzw. auf die Trommel (40) immer dessen exakte Längsausrichtung zum oberen Arm (32) der Schneidarmeinheit (30) sicherzustellen. Der Antrieb für den Schlitten (41) wird dabei vom Trommelantrieb abgeleitet, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, und die Trommel (40) selbst wird über eine Kupplung (44) von einem Motor (45) angetrieben. Die Trommelwelle ist in Kg. 4 bei (46) veranschaulicht.Spindle drive (42) can be moved via a gear (43), so that when the cutting wire (34) is unwound or wound up (not shown in FIG. 4) from or onto the drum (40), its exact longitudinal orientation to the upper one Arm (32) of the cutting arm unit (30). The drive for the carriage (41) is derived from the drum drive, as can be seen in FIG. 4, and the drum (40) itself is driven by a motor (45) via a coupling (44). The drum shaft is illustrated in Kg. 4 at (46).
Der Schneiddraht (34) läuft von der Trommel (40) zum oberen Arm (32) der Schneidarmeinheit (30), durch die Scheidzone (35) und sodann durch den unteren Arm (33) wieder zurück zur Trommel, wo er gleichzeitig mit dem Abspulen wieder anfgespult wird. Wenn der Scheiddraht (34) beim Abspulen sein Ende erreicht, wird der Motor (45) gestoppt und reversiert, wonach in einem schnellen Rücklauf der Schneiddraht (34) wieder zurückgespult wird.The cutting wire (34) runs from the drum (40) to the upper arm (32) of the cutting arm unit (30), through the cutting zone (35) and then through the lower arm (33) back to the drum, where it coincides with the unwinding is rewound. When the cutting wire (34) reaches its end during unwinding, the motor (45) is stopped and reversed, after which the cutting wire (34) is rewound in a rapid rewind.
Als Schneiddraht (34) wird vorzugsweise ein Molybdändraht mit einem Durchmesser zwischen 0,1 und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,16 mm, verwendet, und im Betrieb bewegt sich dieser Scheiddraht (34) in der Schneidzone mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise ca. 9 m/s, allgemein insbesondere in einem Bereich von 8 bis 10 m/s.A molybdenum wire with a diameter between 0.1 and 0.2 mm, preferably between 0.12 and 0.16 mm, is preferably used as the cutting wire (34), and during operation this cutting wire (34) moves in the cutting zone with one Speed of preferably approx. 9 m / s, generally in particular in a range from 8 to 10 m / s.
Als Schmier- und Kühlflüssigkeit wird vorzugsweise ein Gemisch von 5 bis 10 % Emulgator mit 95 bis 90 % Wasser verwendet, wobei als Emulgator beispielsweise ein Öl vom Typ Castrolcooledge Bl verwendet werden kann.A mixture of 5 to 10% emulsifier with 95 to 90% water is preferably used as the lubricating and cooling liquid, it being possible, for example, to use an oil of the Castrolcooledge B1 type as the emulsifier.
Zum Festklemmen der Münzen (22) im Werkstückhalter (21) werden, um die Münzen (22) möglichst schonend zu fixieren, gewölbte bzw. gekrümmte Federblättchen oder allgemein Federn (47) verwendet, vgl. außer Fig. 5 insbesondere Fig. 6 und 7, wobei diese Fedem (47) auf der der Münze zugewandten Außenseite mit einem weichen Material, wie textilem Material, etwa Veloursamt, beschichtet sind, was in Fig. 7 bei (48) veranschaulicht ist, um so ein Zerkratzen der zu schneidenden Münzen (22) zu vermeiden.To clamp the coins (22) in the workpiece holder (21), in order to fix the coins (22) as gently as possible, curved or curved spring leaves or springs (47) in general are used, cf. 5, in particular FIGS. 6 and 7, these springs (47) being coated on the outside facing the coin with a soft material, such as textile material, such as velor velvet, which is illustrated in FIG. 7 at (48), in order to avoid scratching the coins (22) to be cut.
Aus Fig. 6 ist schließlich ersichtlich, wie mit Hilfe des Schneiddrahts (34) die erste der eingespannten Münzen (22) bereits zu ungefähr einem Drittel durchschnitten wurde, um so eine Zifferblatt-Scheibe (7) bzw. eine Gehäusebodenscheibe (4) aus der Münze (22) zu erhalten. Bei dies»: Schneidtechnik mit dem Schneiddraht (34) können nicht nur, wie bereits erwähnt, außerordentlich dünne Zifferblattscheiben (7), etwa im Bereich von 0,4 bis 0,7 mm, abgeschnitten werden, sondern darüber hinaus wird auch der Vorteil erzielt, daß ein äußerst geringer Materialverlust beim Schneiden auftritt, etwa im Bereich von bloß 0,8 bis 1 % Masse der Münze.From Fig. 6 it can finally be seen how, with the help of the cutting wire (34), the first of the clamped coins (22) has already been cut through by about a third, in order to remove a dial disk (7) or a housing bottom disk (4) from the Obtain coin (22). With this »: cutting technology with the cutting wire (34) can not only, as already mentioned, cut extremely thin dial discs (7), for example in the range from 0.4 to 0.7 mm, but in addition the advantage is also achieved that an extremely small loss of material occurs when cutting, for example in the range of only 0.8 to 1% mass of the coin.
Zum Schneiden der Münzen kann eine an sich bei Drahtsägeeinrichtungen der vorliegenden Art vorhandene Einrichtung ausgenützt werden, um die genaue Position des Schneiddrahts (34) relativ zur zu schneidenden Münze (22), d. h. die Schnittebene (die sich in Fig. 6 aus dem bereits geschnittenen Schlitz (49) ergibt) festzulegen: üblicherweise ist eine Spannungsmeßeinrichtung zum Messen der Spannung im Schneiddraht (34) vorgesehen, um so den Schneiddraht (34) gegen ein unerwünschtes Reißen aufgrund einer zu hohen Spannung - durch rechtzeitiges Abschalten der Drahtsäge - zu schützen. Wenn nun die Münze mit Hilfe des beweglichen Werkstücktisches (15) gegen den noch unbewegten Schneiddraht (34) herangeführt wird, bis der Münzendraht am Schneiddraht unter Druck anliegt, und dann der Werkstücktisch (16) in einer Richtung quer zur Münze (22) bewegt wird, so daß der Schneiddraht (34) quasi den Rand der Münze (22) abtastet, bis er auf der einen bzw. anderen Seite die Kante der Münze (22) erreicht und von der Münze (22) freikommt, so können diese Punkte -durch Wegfall der Spannung im Schneiddraht (34) - erfaßt werden und in die übliche Computersteuerung für den Werkstücktisch (16) der Drahtsäge (15) eingegeben werden, wodurch die exakten Positionen der Kanten der zu schneidenden Münze (22) festliegen, aus denen nicht nur auf einfache Weise die Dicke der Münze (22), sondern insbesondere auch die Lage der Schnittebene (49) relativ zur einen Kante, beispielsweise (50) in Fig. 6, festgelegt werden kann. In diese Position (Schnittebene (49)) wird dann der Werkstücktisch (16) relativ zum Schneiddraht (34) gebracht, um die Schneidarbeit zu beginnen.For cutting the coins, a device which is inherent in wire sawing devices of the present type can be used to determine the exact position of the cutting wire (34) relative to the coin (22) to be cut, i.e.. H. to define the cutting plane (which results from the slot (49) already cut in FIG. 6): usually a tension measuring device is provided for measuring the tension in the cutting wire (34), so as to prevent the cutting wire (34) from being torn due to an undesired break high voltage - by switching off the wire saw in good time. If the coin is now brought against the still stationary cutting wire (34) with the help of the movable workpiece table (15) until the coin wire presses against the cutting wire, and then the workpiece table (16) is moved in a direction transverse to the coin (22) , so that the cutting wire (34) quasi scans the edge of the coin (22) until it reaches the edge of the coin (22) on one or the other side and is released from the coin (22), these points can be Elimination of the voltage in the cutting wire (34) - be detected and entered into the usual computer control for the workpiece table (16) of the wire saw (15), whereby the exact positions of the edges of the coin (22) to be cut are fixed, from which not only the thickness of the coin (22), but in particular also the position of the cutting plane (49) relative to one edge, for example (50) in FIG. 6, can be determined in a simple manner. The workpiece table (16) is then brought into this position (cutting plane (49)) relative to the cutting wire (34) in order to start the cutting work.
Da aber in der Regel die Fedem (47) hinsichtlich ihrer Federkonstanten und ihrer Krümmung ausreichend gleich und stabil gestaltet werden können, ist es aber auch möglich, die Schnittebene (49) einfach durch Hinzurechnen des durch die Fedem (47) im Klemmzustand bedingten Abstandes der Münze (22) von der Schiene (23) sowie der Dicke der Zifferblatt-Scheibe (7) zur - im Computer gespeicherten, bekannten - Position der vorderen Stimebene (51) der Schiene (23) festzulegen.However, since as a rule the springs (47) can be designed to be sufficiently identical and stable with regard to their spring constants and their curvature, it is also possible, however, to simply add the cutting plane (49) by adding the distance caused by the springs (47) in the clamped state Coin (22) from the rail (23) and the thickness of the dial (7) to the - stored in the computer, known - position of the front voice plane (51) of the rail (23).
Es hat sich gezeigt, daß mit der beschriebenen Drahtsäge (15) im Betrieb heikömmliche Münzen in einer Schnittzeit von 5 bis 12 min. geschnitten werden können. Der durch die Fedem (47) bedingte Abstand zwischen der Schiene (23) und der Münze (22) beträgt beispielsweise ungefähr 5 mm.It has been shown that with the wire saw (15) described, conventional coins can be used in operation in an average cutting time of 5 to 12 minutes. can be cut. The distance between the rail (23) and the coin (22) caused by the springs (47) is, for example, approximately 5 mm.
Nach dem so durchgeführten Schneiden der Münzen (22) werden diese gereinigt und gegebenenfalls poliert, und in der Zifferblatt-Scheibe (7) wird beispielsweise eine mittige Bohrung für die Durchführung der Zeigerwelle (14) angebracht. An der Gehäuseboden-Scheibe (4) kann ferner, wie in Fig. 1 schematisch bei (52) gezeigt ist, am äußeren Rand eine Schulter abgedieht werden, um so einen bündigen Abschluß der Unterseite des Gehäusebodens (4) mit dem Befestigungsflansch (53) des Befestigungsringes (3) zu ermöglichen. Der Materialverlust bei einem derartigen Abarbeiten des Scheibenrandes zur Herstellung der Schult» (52) beträgt beispielsweise 1,5 bis 1,8 %, und der Materialverlust beim Herstellen der Mittelbohrung für die Zeigerwelle (14) beträgt ungefähr 0,5 % Masse der Münze. Insgesamt ergibt sich somit ein äußerst geringer Materialverlust in der Größenordnung von 3 %, was vor allem auf die beschriebene Schneidtechnik mit Hilfe der Drahtsäge (15) zuriickzufuhren ist. -5-After the coins (22) have been cut in this way, they are cleaned and, if necessary, polished, and, for example, a central hole is made in the dial disk (7) for the passage of the pointer shaft (14). On the housing base plate (4), as shown schematically in (1) at (52), a shoulder can also be pulled off at the outer edge, so as to ensure that the underside of the housing base (4) is flush with the fastening flange (53). of the fastening ring (3). The material loss when the disk edge is processed in this way to produce the school (52) is, for example, 1.5 to 1.8%, and the material loss in the production of the center hole for the pointer shaft (14) is approximately 0.5% of the mass of the coin. Overall, this results in an extremely low material loss of the order of 3%, which is mainly due to the cutting technique described with the help of the wire saw (15). -5-
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