AT120812B - Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Draht in Schraubenlinienform. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln von Draht in   Schraubenlinienfonu.   



   Bekannt sind Vorrichtungen, um einen Draht ohne Verwendung eines Kerns   schraubenförmig   zu wickeln ; man benutzt dabei einen umlaufenden Dorn, der mit einer oder mehreren Walzen zusammenwirkt. Die Walzen berühren den zwischen den Walzen und der   Dornmantelfläche   zugeführten Draht in einem Punkt, so dass der Draht zwischen diesen Oberflächen keine zwangläufige Führung findet. 



   Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung lässt man den Draht sich zwischen wenigstens zwei Formflächen bewegen, die zusammen auf einer bestimmten Strecke eine FÜhrung für den Draht bilden, wobei mindestens eine dieser Flächen eine relative Bewegung der Bahn erhält, in der sich der Draht bewegt. Auf den Draht wirkt infolgedessen eine Reibungskraft, welche die gewünschte Formänderung bewirkt bzw. unterstützt. Die Führung auf einer bestimmten Strecke steht hier im Gegensatz zu der rein punktförmigen Führung, die der Draht in der erwähnten bekannten Vorrichtung findet. Es ist somit unter diesem Ausdruck auch eine Führung zu verstehen, die durch eine Reihe zwischen dem Draht und den Formflächen hintereinander angeordneter   örtlicher   Kontakte entsteht. Die Strecke, auf der der Draht geführt wird, kann z.

   B. von der Grössenordnung des Durchmessers der Schraube sein, in deren Form er gewickelt wird. 



   Nach der Erfindung findet der Draht längs der   Formfläche   eine solche Führung, dass er allmählich oder nahezu allmählich von der geraden Gestalt in die Sehraubenform übergeht. Dies ergibt den Vorteil, dass die Spannung im zugeführten Draht klein sein kann, und den weiteren Vorteil, dass der Draht weniger leidet, als wenn er plötzlich von der geraden Form in die   Schraubenform   übergehen würde. Es hat sich gezeigt, dass beim Wickelvorgang eine   Höchstgeschwindigkeitsgrenze   vorhanden ist, bei deren   subers-   schreitung der Draht infolge des   plötzlichen Überganges   von der geraden Form in die Schraubenform reisst.

   Zufolge des allmählichen tberganges liegt diese Grenze beim Wickeln gemäss der Erfindung höher, so dass die Wickelgeschwindigkeit wesentlich vergrössert werden kann. 



   Beim Wickelvorgang üben die Formflächen auf den Draht Kräfte aus. Diese Kräfte können vermittels Feder oder hydraulischer Vorrichtungen hervorgerufen werden ; will man nun diese Kräfte regeln, so kann man dies vermittels der Regelung dieser Feder oder dieser hydraulischen Vorrichtung bewirken. 



   Nachdem der Draht die Schraubenform angenommen hat, kann er auf einer   bestimmter1   Strecke gemäss einer   Zylinderfläche   oder einer schwach   divergierenden Kegelfläehe geführt   werden. Infolgedessen erhält der Draht, gegebenenfalls während einiger Zeit, eine bestimmte Schraubenform und hat darauf Gelegenheit, sich allmählich zu entspannen. Auch erfährt die   Sehraube   infolgedessen eine gewisse Vorschubkraft. 



   Die Formfläehen können als   Umdrehungsflächen   ausgestaltet sein. Es ist auch   möglich.   nur eine dieser Flächen als   Umdrehungsfläche   auszubilden und die   andere Fläche   derart zu wählen, dass beide zusammen auf einer beabsichtigten Strecke eine   Führung   für den Draht bilden. Die Achsen der Rotationskörper können zueinander ausgerichtet sein oder parallel zueinander verlaufen, können sich aber auch schneiden oder kreuzen. Die letzte Anordnung ist empfehlenswert, wenn man Schrauben herzustellen wünscht, deren Ganghöhe nur wenig grösser ist als der   Drahtdurehmesser.   



     Die Formflächen   können eine Bewegung gegeneinander ausführen. Sowohl hiemit als auch mit der Zuführungsgeschwindigkeit des zu wickelnden Drahtes kann die   Ganghöhe   der Schraube geregelt 

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 die eine   Formfläche entsprechend   dieser Veränderung gegen die andere einstellen kann. Es kann auch zweckmässig sein, auf eine der   Formfläehen   eine Querkraft auszuüben. 



   Beim Wickelvorgang kann man ein Schmiermittel anwenden, u. zw. entweder in der Weise, dass man die Formflächen oder dass man den Draht selbst mit   Ul schmiert. Dies   hat den Vorteil. dass die Flächen und der Draht weniger der Abnutzung ausgesetzt sind und ausserdem, dass der Reibungskoeffizient konstanter ist als bei nichtgesehmierten   Flächen.   



   Man kann auch den Draht während des Wiekelvorganges erhitzen. Wenn man z. B. Wolframdraht bis auf 700"erhitzt, wird er   erheblieh   weicher und entspannt sich nach der   Formänderung nur   sehr wenig. Behalten die Formflächen bei dieser Temperatur die gleiche oder nahezu die gleielie Härte,   so wird der Wickelvorgang erleichtert und die Abnutzung der Formflächen ist nur klein. Es ist empfehlens-   wert, die Erhitzug elektrisch durchzuführen und dabei die Anordnung so zu treffen, dass die Form-   fläehen,   gegebenenfalls die Vorrichtung, von welcher der Draht zugeführt wird, als Elektoden wirksam sind. Infolgedessen werden letztere verhältnismässig wenig, der Draht dagegen stärker erhitzt. 



   Beim Wickeln von Schrauben hat man die Wahl, diese mit oder ohne Vorspannung herzustellen. 



  Bei der Herstellung von Zugfedern ist meist eine Vorspannung erwünscht. Diese kann   erfindungsgemäss   in der Weise erhalten werden, dass die Zuführungsgeschwindigkeit des Drahtes als Funktion der Kraft gewählt wird, mit der er angezogen wird. Durch zweckmässige Reglung der Drahtzuführung, z. B. durch Abbremsen, kann eine beliebige Spannung in dem gewickelten Draht erzielt werden. Wenn man fur das Abbremsen Leder verwendet, ergibt sich der Vorteil, dass der Reibungskoeffizient mit der   Zuführunss-     gesehwindigkeit   des Drahtes ansteigt und der Vorgang sehr stabil wird. 



   Die Vorrichtung nach der Erfindung besteht aus mindestens zwei Formkörpern, deren Mantel-   flächen   zusammen auf einer beabsichtigten Strecke eine Führung für den Draht bilden, und ausserdem ist ein Drahtvorrat, von dem der Draht zugeführt wird. und eine Vorrichtung vorgesehen, um mindestens einem der Formkörper eine relative Bewegung gegenüber der Bahn, in der sich der Draht bewegt, zu erteilen. 



   Der Drahtvorrat kann auf einem Wiekelkopf angebracht sein, der sich um die   Formkörper   dreht. Die   Formkörper   können dabei feststehen oder eine relative Bewegung zueinander haben. Dabei kann dafür Sorge getragen werden, dass Die gebildete Schraube nicht umlaufend aus der Vorrichtung heraustritt. 



   Man kann auch die Anordnung so treffen. dass der Drahtvorrat feststellt und den   Formkörpern   eine Bewegung erteilt wird. Letztere können dabei gegebenenfalls eine relative   Bewegung zueinander   ausführen. Die gebildete Schraube kommt alsdann umlaufend aus der Vorrichtung heraus. 



   Die   Formkörper können   derart gestaltet sein, dass der Draht allmählich oder nahezu allmählich von der geraden Form in die Schraubenform übergeht. Dabei können beide Körper als   Rotationskörper   ausgestaltet sein. Dies ist jedoch nicht notwendig, man kann auch einen der Körper als Rotationskörper ausgestalten und denn andern Körper derart ausbilden, dass er zusammen mit dem Rotationskörper auf einer bestimmten Strecke für den Draht die Führung bildet. Bildet man die beiden Körper als Rotationskörper aus, so kann man sie gleichachsig oder parallel zueinander anordnen, oder aber auch so, dass sieh ihre Achsen schneiden oder kreuzen. Die letzte Anordnung ist   empfehlenswert,   wenn man Schrauben mit kleiner   Ganghöhe herstellen will.   



   Die von der Reibung ausgeübte Kraft kann in der Weise vergrössert werden, dass eine   Einrichtung   vorgesehen wird. die den vom Formkörper auf den Draht ausgeübten Druck erhöht. 



   Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat der eine Körper die Form eines Kegels, der andere die Form eines einblätterigen Rotationshyp ? rboloids. Damit eine entsprechende Stellung des einen 
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 werden kann, können die   Formkijrper   derart angeordnet sein, dass sie sich gegeneinander einstellen können. 
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   fläche   zusammenwirken. Dieser Körper, der auch einen Teil eines der Formkörper bilden kann. ist derart angeordnet, dass sieh seine Mantelfläche an die   Mantelflächen   der   Formkörper   anschliesst. 



     : Xach   einer   Ausfuhrunssfoini   der Elfindung sind die Formkörper in einem Olbad   angebracht,   oder es kann der Draht durch eine schmiervorrichtung hindurchlaufen. 



     Nach einer ändern Ausfuhrungsform   der Erfindung ist eine   Vorrichtung   zum Erhitzen des Drahtes während   des Wiekelvorganges vorgesehen.   Diese   Erhitzung kann elektrisch, u. zw.   in der Weise durchgeführt werden, dass die Körper oder der Drahtvorrat als Elektroden wirksam sind und der Heizstrom von einem Körper durch den Draht zum andern oder zum Drahtvorrat fliesst. 



   Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist in mehreren beispielsweisen AusfÜhrungsformen in den Zeichnungen veranschaulicht. Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer   Ausuhrungsform   der Vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 ist eine   schaubildliche   Darstellung einer ändern   Ausfuhrungsform.     Fig. 3, 4. 5   und 6 zeigen verschiedene   Ausfuhrungsformen   von Form- 

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   Fig. 8 zeigt in Seitenansicht die Vorrichtung mit einem Ölbad, das sie derart umgibt, dass die formenden   Mantelflächen   der Körper 10 und 11 ganz von Öl umgeben sind. Infolgedessen erhält der Reibungskoeffizient zwischen dem Draht und dem Formkörper einen konstanten Wert. so dass man genauer wickeln kann und weniger Abn tzung erhält. Es ist auch möglich, den Draht zu schmieren, bevor er auf die Formkörper aufgebracht wird. 



   In Fig. 9 ist 31 ein Wickelopf, der sich mittels Kugeln um eine   Welle. ?   dreht, deren Ende als kegelförmiger Rotationskörper 10 gestaltet ist. Die Welle 32 ist wieder mittels eines   Halters : 3. 3   und einer bogenförmigen Führung- 4 verstellbar. Auf den Wickelkopf 31 ist eine   Spule : 3-5   aufgesetzt von der der Wickeldraht 36 den Formkörpern 10 und 11 zugeführt wird. Bei angemessener Wahl der Geschwindigkeiten läuft die so gewickelte Schraube beim Austritt aus dem Körper 11 nicht um. 
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  Wird nun der   Wiekflkopf-38 gedreht,   so folgt der Dorn dieser   umlaufenden   Bewegung. 



   Die Regelung des Durchmessers der gewiekelten Schraube erfolgt durch Erweiterung oder Ver- 
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 dieser beiden Geschwindigkeiten verändert. 



   In Fig. 11 ist mit V die Geschwindigkeit an einer bestimmten Stelle der   Formfläche   und mit   Vi   die   Zufuhrungsgeschwindigkeit   des Drahtes bezeichnet. Die Geschwindigkeit des Drahtes gegen die 
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 höhe wickeln. Man kann sogar auf diese Weise Schrauben mit Zwischenlegern, d. h. ausgerichteten Teilen herstellen. Letzteres ist auch   möglich   durch angemessene Wahl der Geschwindigkeiten der Form-   flächen   in bezug auf die Drahtbahn, der Gestalt der Formflächen, ihrer gegenseitigen Lage. der   Zuführungs-   geschwindigkeit und der   Zuführungsriehtung   des Drahtes, so dass Schrauben mit   aneinanderlieenden   Windungen entstehen.

   Nach Bildung einer beabsichtigten Anzahl dieser   Windungen   entspannen sie sich in der schwach divergierenden   Umdrehungsfläehe   und üben dabei eine   verhältnismässig   starke anziehende Kraft aus, die   so gross werden   kann, dass der Draht zwischen die   Formfläche   hindurchgezogen 
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 liegenden Windungen aber so weit vorgerÜckt, dass sie keine anziehende Kraft mehr ausüben, so dass die Formkörper den Draht   wieder schraubenförmig wickeln können.   Auf diese Weise entstehen Zwischenleger mit bestimmten Intervallen. 



   Der mittels des Verfahrens nach der Erfindung hergestellte   schraubenförmig   gewickelte Draht kann als Merkmal eine oder mehrere polierte, durch Druck oder Reibung der Formflächen entstandene band- oder strichförmige Figuren aufweisen. Diese Figuren lassen sieh im Mikroskop deutlich erkennen. 



  In den Fig. 16 und 17 sind Vergrösserungen eines in bekannter Weise gewickelten Drahtes und eines mittels des Verfahrens nach der Erfindung gewickelten Drahtes dargestellt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Wickeln von Draht in Schraubenlinienform ohne Benutzung eines Kernes, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht zwischen zwei Formflächen vorbewegt wird, die gemeinsam auf einer bestimmten Strecke eine Führung für den Draht bilden, wobei mindestens eine dieser Flächen und die Bahn, in der sieh der Draht bewegt, eine relative Bewegung zueinander erhalten.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht längs der Formfläehen eine solche Führung findet, dass er allmählich von der geraden Gestalt in die Schraubenform übergeht. EMI4.3 auf den Draht ausgeübte Reibungskraft durch die Kraft geregelt wird, mit der die Formflächen gegen- einander gedrückt werden.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht, nachdem er die Schraubenform angenommen hat, auf einer bestimmten Strecke nach einer Zylinderfläche oder schwach divergierenden Umdrehungsfläche geführt wird. EMI4.4 Formen in einem Punkt berühren.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, 2,3, 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, dass die Formflächen eine relative Bewegung zueinander ausführen.

   7. Verfahren nach Anspruch 1, 2,3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht mit gleich- bleibender Geschwindigkeit zugeführt wird. EMI4.5 dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsgesehwindigkeit des Drahtes als Funktion der Kraft gewählt wird, mit der der Draht angezogen wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Ganghöhe durch Regelung der Geschwindigkeiten der Formflächen zueinander oder der zuführungs- gesehwindigkeit des Wickeldrahtes oder durch Veränderung dieser beiden Geschwindigkeiten bewirkt wird. EMI4.6 vorgang ein Schmiermittel verwendet wird.

   11. Vorrichtung zum Wickeln von Draht in Schraubenlinienform ohne Benutzung eines Kernes, gekennzeichnet durch mindestens zwei Formkörper. deren Mantelfläclien zusammen auf einer bestimmten Strecke eine Führung für den Draht bilden, einen Drahtvorrat von dem der Draht zugeführt wird und durch eine Vorrichtung, um mindestens einem der Formkörper und der Bahn, in der sich der Draht bewegt, eine Bewegung zueinander zu erteilen.

   12. Vorichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper derart gestaltet EMI4.7 <Desc/Clms Page number 5>

   13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die die Körper gegeneinander drückt.

   14. Einrichtung nach Anspruch 11,12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper als Rotationskörper ausgestaltet sind.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Körper die Form eines Kegels und der andere die Form eines einblättrigen Rotationshyperboloids aufweist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 11,12, 13,14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper derart angeordnet sind, dass sie sieh gegeneinander einstellen können. EMI5.1 diese Mantelfläche an einen der Formkörper anschliesst.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper, der als Rotationshyperboloid ausgebildet ist, einen zylindrischen oder sich allmählich erweiternden Teil aufweist.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 14, 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper derart angeordnet sind, dass sich ihre Achsen schneiden oder kreuzen.

   20. Vorrichtung nach einem der Anspruche 11 bis 19, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die dem einen Formkörper eine relative Bewegung in bezug auf den andern erteilt.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Wickelkopf, der sieh um den Formkörper dreht.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Formkörper der umlau- fenden Bewegung des Wickelkopfes folgt.

   23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11,12, 13,14, 15, 16,17, 18,19, 20.21 oder 22, gekenn- zeichnet durch eine Schmiereinriehtung zum Schmieren der Formkörper oder des Drahtes oder dieser beiden.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung des Drahtes während des Wickelvorg'anges elektrisch. u. zw. in der Weise durchgeführt wird, dass die Körper als Elektroden wirksam sind und der eine, eine Spannung gegen den ändern aufweist.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 14. 15, 16, 17,18, 19, 20, 21, 22, 23 oder 24, dadurch gekenn- zeichnet, dass einer der umlaufenden Körper in einem selbsteinstellenden Kugellager gelagert ist.

   26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager auf einem Halter angebracht ist, der nach einem Bogen verstellbar ist, dessen Mittelpunkt mit dem Ende des Formkörpers zusammenfällt, das dem ändern Körper zugewendet ist.