DE110138C

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Publication number: DE110138C
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bisher werden bekanntlich die Ketten ohne Schweifsung aus einem Stab von sehr begrenzter Länge hergestellt, aus welchem man mittels Durchschlageisens und Matrizen diejenigen Theile wegnimmt, deren Stelle die Aushöhlungen in den Kettengliedern bilden soll. Die durch dieses Verfahren ausgearbeiteten Kettenglieder hängen naturgemäfs mit einander zusammen, und man mufs dann zu der schwierigen Arbeit ihrer Trennung schreiten, eine Arbeit, welche ein besonders umständliches Werkzeug erfordert. Endlich zeigen die so erhaltenen Ringe nothwendigerweise Facetten und zahlreichen Grat, den ^; man wegarbeiten mufs. Diese verschiedenen Arbeitsvorgänge machen das mehrmalige Erhitzen des Arbeitsstückes nothwendig.

Die den bisherigen Arbeitsweisen für Ketten ohne Schweifsung gemachten Einwände sind folgende:

1. die hohen Herstellungskosten, hervorgerufen durch das umständliche Werkzeug und die Mafsnahmen bei der Herstellung;

2. der Uebelstand, den Ketten ohne Schweifsung nur eine beschränkte Länge geben" zu können, d. h. eine Länge, die gleich ist der Länge des gröfsten verarbeitbaren Metallstabes. Nach einer gewissen Länge müssen die Ketten einen geschweifsten Ring oder einen besonderen Verbindungsring in sich schliefsen;

3. der Mangel, dafs sich das Verfahren nur der Herstellung von Stahlketten, nicht aber derjenigen der Ketten aus Eisen. anpafst, weil, das Metall der Eisenketten, welches durch dieses Verfahren gewonnen werden würde, wegen der beim Auswalzen sich ergebenden Faserlage nicht auf Zug beansprucht wird, was. ein grofser Mangel ist.

Das Verfahren der Herstellung nach vorliegender Erfindung durch Zusammenwickeln ergiebt Ketten , welchen die obengenannten Uebelstände nicht mehr anhaften. Dieses Verfahren besteht darin, dafs man einen Stab oder einen Draht aus Metall zusammenwickelt, indem man denselben durch ein schon . gebildetes Kettenglied hindurchgehen läfst; dabei sind die Abmessungen dieses Stabes derartige, dafs der durch diese über oder neben.einander erfolgende Zusammenwickelung sich bildende Ring einfach durch mehrere Zusammenwickelungen (zum mindesten zwei) erzielt wird. Nachdem die hinter einander liegenden Windungen des zusammengewickelten Stabes öder Drahtes zusammengeschweifst sind, erhält man, wie leicht ersichtlich, einen Ring, dessen Querschnitt durch ein geeignetes Erhitzen, sowie durch in der Eisenhüttentechnik bekannte Verfahren zu einem ganz homogenen gestaltet wird. Dieser Ring, der ganz ohne Schweifsstellen und doch durch den vorhergehenden Ring gesteckt ist, bildet also ein neues Kettenelement, das man ganz nach Bedarf verlängern kann.

Die Idee, Kettenglieder durch über oder neben einander liegende Wickelungen eines Metallstabes herzustellen, ist, wie zugegeben werden soll, schon in Vorschlag gebracht und beansprucht worden. Die betreffenden Er-

finder haben aber nichts weiter gethan, als dafs sie das Verfahren angedeutet haben, einen und denselben Stab oder Draht mehrere Male in einen Ring einzuführen, ohne gleichzeitig die Beschreibung derjenigen Apparate anzugeben, welche mechanisch eine Herstellung von in der Technik verwendbaren Ketten gestatten. In dieser Hinsicht sei

1. auf die amerikanischen Patente 392558 und 540498, welche diese Ringbildung durch Zusammenwickeln andeuten, ohne irgend welchen Apparat hierfür zu beschreiben, und

2. auf die. englische Patentschrift 3127 aus dem Jahre 1889 hingewiesen, welche einen Apparat beschreibt, der zur Vorbereitung von Schienen in Form von Schraubenwindungen dient, wobei dann die Schienen, mit der Hand in den vorherigen Ring eingeführt werden, während die Schraubenwindungen zusammengezogen werden, um einen neuen Ring zu bilden. Es ist aber bisher noch kein Apparat in Vorschlag gebracht worden, welcher gestattet, das Hineinwickeln der Schiene oder des Drahtes in den vorherigen Ring unmittelbar zu bewirken, und zwar in der Weise, dafs technisch verwendbare Ketten hergestellt werden, d. h. Ketten, deren Abmessungen die von der Industrie und für die verschiedenen Verwendungsarten verlangten, zwischen den Querschnitten der Kettenglieder und deren inneren Durchmessern (Länge und Breite) sind. Diese von der Industrie angenommenen Ausmafse sind nicht nur zufällige, sondern als die günstigsten anerkannt, um den Zugkräften widerstehen und Verbiegungen vermeiden zu können.

Gerade in der Verpflichtung, diese Abmessungen einhalten zu müssen, liegt die gesammte Schwierigkeit der Schaffung von das Zusammenwickeln bewirkenden Apparaten. " Die bisher gekannten Wickelverfahren und Wickelapparate haben diese Schwierigkeit nicht überwunden, und sind deshalb diese Erfindungen, welche als technisch verwerthbare nicht ausgesprochen werden können, verurtheilt gewesen, nie zur Ausführung zu gelangen.

Ueberdies haben die Erfinder, indem sie nunmehr einen ganz neuen Vorschlag machten, daran gedacht, das Schweifsen der auf einander folgenden Wickelungen gleichzeitig mit ihrem Zusammenwickeln zu bewirken, wobei dieses Zusammenwickeln in heifsem Zustande und unter Druck stattfindet. Diese Idee ist vollständig neu, weil die bisher in Vorschlag gebrachten Arbeitsvorgänge für das Zusammenwickeln das Schweifsen oder Löthen immer vollständig von dem Wickelvorgang trennten. Der grofse Werth bei dem vorliegenden Vorschlag gipfelt darin, dafs, wenn die zusammenzuschweißenden Schienen oder Drähte bei der Einwirkung der Hitze schon über einander gelegt sind, die letztere nur sehr schwer zwischen die zu vereinigenden Flächen eindringt. Unter diesen Verhältnissen ist eine Schweifsung in Hinsicht auf die Erzielung der Homogenität im Querschnitt nicht zu verwirklichen und um so viel mehr eine Löthung, welche die Einführung einer fremdartigen Masse zwischen die Flächen benöthigt. Läfst man dementgegen während des Zusammenwickeins die Hitze und den Druck, d. h. die 'für die Schweifsung unumgänglich nothwendigen Elemente, wirken, so vollführen die Erfinder Auswalzen und erzielen homogene Querschnitte, welche den Arbeitsproducten einen technisch absolut besonderen Werth geben.

Fig. ι zeigt die Bildung eines Ringes von homogenem Querschnitt; dieser Ring ist auf heifsem Wege durch dreimaliges Uebereinanderwickeln eines Metallstabes von rechteckigem Querschnitt gebildet.

Der zum Zusammenwickeln dienende Apparat besteht in der Hauptsache aus einer mittleren Welle C mit aufgeschobenem Ring B, welcher sich bei der Bildung des Kettenringes für sich dreht, während der den Ring tragende Cylinder feststeht. Welle und Cylinder lassen zwischen sich eine Höhlung sowie eine Oeffnung, durch welche hindurch man den schon gebildeten Kettenring G gehen läfst. Durch diese Mafsnahme geht der Ring bei seiner Drehung durch diesen Kettenring hindurch und wird demzufolge der neue Kettenring, der auf dem Ringe gebildet wird, im Innern des vorherigen Kettenringes entstehen. Der auf diese Weise neu gebildete Kettenring wird dann aus dem Ring herausgenommen und tritt an die Stelle des vorherigen Kettenringes in der Höhlung des centralen Cylinders. Dies wird wiederholt, so dafs man allmählich eine Eisenkette ohne Schweifsung und von unbegrenzter Länge erhält.

Die Oeffnung D im Ringe wird nach der Einstellung des Kettenringes dadurch geschlossen, dafs man eine scharnierartig befestigte Zunge oder ein bewegliches Verschlufsstück zurückschlägt, die oder das gleichzeitig zum Festhalten des Endes des aufzuwickelnden Stabes dienen kann, damit letzterer bei der Drehung des Ringes mitgenommen wird. Es ist zu bemerken, ' dafs beim Aufwickeln auf kaltem Wege das Verschlufsstück nicht nöthig ist.

Bei der dargestellten Einrichtung erhält der Ring durch Berührung mit einer unteren Welle F Drehbewegung. Die drei Wellen CEF berühren beim Beginn des Arbeitsvorganges einander. Die Wellen oder Cylinder C und E werden nach Mafsgabe des Aufwickeins des Metallstabes oder Bandes angehoben. Nachdem der zusammenzuwickelnde Stab zwischen den Cylinder F und den Ring B eingesetzt und von letzterem erfafst und das

gewünschte Zusammendrücken durch den oberen Cylinder E erfolgt ist, wird die in beliebiger Weise hervorgerufene Drehbewegung des Treibcylinders F den Ring in Umdrehung versetzen, und der Stab wird aufgewickelt.

Der gewünschte Druck wird durch den oberen Cylinder E entweder allein durch sein Eigengewicht oder durch Gegenfedern oder durch andere Vorrichtungen hervorgerufen.

Es kann der Ring auch unmittelbar in Umdrehung versetzt werden , der dann zu diesem Zweck auf seiner Aufsenflä'che, d. h. an der Seitenfläche des Endes des mittleren Cylinders mit einem Zahnrad besetzt ist, in welches ein Antriebrad eingreift. Natürlich kann zur Hervorrufung der Drehbewegung dieses Ringes jedwede andere Anordnung getroffen werden.

In der dargestellten Vorrichtung sind die das Zusammendrücken bewirkenden Cylinder mit zwei Nuthen von rechteckigem Querschnitt ausgestattet, um Kettenglieder von quadratischem Querschnitt zu erzielen. Diese eckigen Kettenglieder erhalten dann durch Pressen, Stanzen oder dergleichen Arbeitsvorgänge kreisrunden Querschnitt. Gleichzeitig wird man ihnen die ovale Form geben, welche die Glieder gewöhnlicher Ketten aufweisen.

Verwendet man einen zweitheiligen Ring mit halbrunder Nuth, welcher das Herausnehmen des Kettenringes gestattet, und Prefscylinder mit halbrunden Vertiefungen, so kann man unmittelbar Kettenglieder von kreisförmigem Querschnitt herstellen. In diesem Falle ist es vorteilhaft, zwei Wellen zu verwenden, die hinter einander liegen und von denen eine jede einen halben Ring trägt.

Bei einem mit Nuth versehenen Ring kann das Zusammendrücken und die Mitnahme durch eine Schiene von abnehmendem Querschnitt bewirkt werden, deren Verstärkung in der Nähe des freien Querschnittes der Nuth liegt. Man kann indessen als Antriebcylinder einen oder mehrere tangential angeordnete Cylinder verwenden, indem man die mit den Vertiefungen dieser Cylinder und der Nuth am Ringe in Berührung tretenden Ränder mit Zähnen besetzt.

In der dargestellten Anordnung ist der Ring flach und wird die Führung des zusammenzuwickelnden Stabes einestheils durch Vertiefungen an den tangentialen Cylindern und anderenteils durch eine Verbreiterung H bewirkt, welche sich auf der entgegengesetzten Seite der Höhlung des mittleren Cylinders befindet. Halt erhält der Ring an seiner hinteren Seite durch Verstärkung des mittleren Cylinders, dagegen an seiner vorderen Seite durch einen Sector S, der durch einen Splint festgehalten wird. Setzt man den Ring in heifsem Zustande an, so kann man in ihm eine Vertiefung am mittleren Cylinder einlegen. Um die Reibung zu vermindern und die Drehung zu erleichtern, kann die Berührungsfläche des Ringes mit der mittleren Welle bis auf die Erzeugende zweier convexer Flächen vermindert werden.

Das Herausnehmen des zusammengewickelten Kettenringes kann in verschiedener Weise erfolgen , entweder dadurch, dafs man denselben vorn herausschiebt, nachdem man ihn aus den Nuthen an den zu diesem Zwecke von einander entfernten Cylindern E und F herausbewegt hat, oder dafs man den mittleren Cylinder C von rechts nach links verschiebt (Fig. 3), der dann durch seitliches Ausweichen mit dem Ringe den zusammengewickelten Kettenring herausnehmen läfst.

Nachdem der Kettenring aus dem Ringe herausgenommen ist, braucht letzterer seinerseits nur noch aus dem vorherigen Kettenring herausgenommen zu werden, durch welchen er auch hindurchgesteckt war.

Es kann die Druckwirkung der tangential liegenden Cylinder durch ein Aushämmern in einem Gesenk ersetzt werden, das zur Sicherung des Profils bestimmt ist.

Man kann diese Einrichtung auch dahin abändern, dafs man die den Ring tragende Welle vertical stellt und aus einem Ambosklotz vorstehen läfst, dergestalt, dafs das Zusammenwickeln über dem Ambos erfolgt und das Schweifsen durch Druck oder Hämmern mit einem als Matrize dienenden Stempel kräftig unterstützt. Je nach der Anordnung der Vorrichtung können die Stäbe von rechteckigem Querschnitt auf Hochkant, statt in der Breite aufgewickelt werden.

Endlich kann man die Herstellung der Kettenglieder von rundem Querschnitt dadurch erleichtern, dafs man eine Metallschiene von veränderlichem Querschnitt anwendet, deren Zusammenwickeln unmittelbar das Kettenglied von kreisrundem Querschnitt bilden würde.

Die Fig. 4 bis 8 zeigen einen besonders gestalteten Wickelapparat, der zum Zusammenwickeln eines Metalldrahtes verwendet werden kann und welcher ermöglicht, elliptische Kettenglieder unmittelbar herzustellen.

Dieser Apparat besteht aus einem aus zwei Theilen / und K gebildeten Aufwickelring oder einer ebensolchen Aufwickelrolle; diese Theile lassen sich von einander entfernen, um das auf dem genannten Ringe aufgewickelte Kettenglied freizugeben.

In jedem Ringtheil I und K befinden sich eine Aussparung zur Durchführung des anderen Kettengliedes L und eine in der Mitte befindliche zweite Aussparueg, in welcher dieses Kettenglied L während der Drehung der Rolle verbleibt.

Die beiden Theile I und K der Aufwickelrolle werden zwischen die als Führung dienen-

den Cylinder P P¹ M eingesetzt, deren Ränder die beiden Theile gegen einander halten. Die ♦ Splinte N dienen zum Centriren der beiden Theile / und K. Bei Drehung der Cylinder PP¹M wird die centrale Rolle von letzteren mitgenommen.

Man kann, wenn es nöthig ist, sich berührende Zahnräder verwenden.

Der zwischen den beiden Theilen der Rolle erfafste Draht wickelt sich in der elliptisch gestalteten Rille dieser Rolle auf. In der Zwischenzeit bleibt die äufsere kreisrunde Umfläche dieser Rolle mit den Cylindern PP¹M beständig in Berührung. Die Nuthen an letzteren sind halbkreisförmig, um den Draht zu führen und das aufgewickelte Kettenglied eine geeignete Form annehmen zu lassen.

Wenn der aufgewickelte Draht die Rillen an ,der Rolle IK sowie an den Cylindern PP¹M vollständig ausfüllt, so unterbricht man die Aufwickelung, schneidet den Draht ab und hebt den Cylinder M an, dessen Welle sich heben und senken läfst, um die Aufwickelrolle herauszunehmen, worauf man das zusammengewickelte Kettenglied herausbefördern kann.

Da der grofse Widerstand der Stahldrähte und genau die Schwierigkeit, die starken Querschnitte der auf kaltem Wege mittelst dieses Apparates hergestellten Ringe innerlich zu verschweifsen. gegeben ist, so kann man die nach dem Zusammenwickeln auszuübende schweifsende Wirkung der Erhitzung auf eine äufsere Schicht beschränken, dergestalt, dafs der innere Theil der so hergestellten .Kettenringe aus Metalldrähten besteht. Man würde also Ketten erhalten, deren Glieder nicht von homogenem Querschnitt sind und welche den Vortheil bieten, dafs sie einen viel beträchtlicheren Widerstand aufweisen, der sich aus dem Widerstand der einzelnen Drähte ergiebt, wobei die Kettenglieder auch anderen Bedingungen genügen, insbesondere das äufsere Aussehen gewöhnlicher Ketten haben.

Demselben Ideengang folgend, kann man auch noch eine Kante bilden, deren Glieder vollständig durch Zusammenwickeln und ohne eigentliches Schweifsen aus neben einander liegenden Drähten bestehen würden. Hierdurch würden gewissermafsen Kettentaue entstehen, welche die vereinigten Vortheile einer Kette und eines Taues, nämlich grofsen Widerstand, Leichtigkeit und Biegsamkeit bieten. Um in diesem Falle die verschiedenen Windungen eines Kettengliedes mit- einander zu verbinden, wendet man ein beliebiges Lothmetall an, das viel leichter schmelzbar ist als Stahldraht, um die neben einander liegenden Windungen mit einander zu verbinden, gleichzeitig aber ihr moleculares Getrenntsein aufrecht zu erhalten. Man kann insbesondere den Stahldraht vor seinem Zusammenwickeln durch ein Bad aus flüssigem Zink hindurchleiten, wobei man den Wickelapparat in der Nähe des Bades aufstellt, damit das Zink vor dem Zusammenwickeln nicht fest wird. Man kann auch den Draht unbedeckt zusammenwickeln und dann das Kettentau in das Zinkbad eintauchen. In diesem Falle mufs man dafür Sorge tragen, dafs das Tau genügend lange im Bade verbleibt, damit das Zink in alle zwischen den einzelnen Drähten verbleibenden Räume eindringen kann.

Man kann auch das flüssige Zink durch eine andere Lothmischung ersetzen, z. B. durch Plombenblei oder durch ein eine Glasur ergebendes Gemisch, ähnlich demjenigen zum Emailliren von Metallen. Es würde auch schon genügen, den Draht vor seinem Zusammenwickeln mit einer Paste aus geeignetem Löthpulver zu umkleiden oder das Kettentau in eine das Löthpulver enthaltende flüssige Paste einzutauchen und dann die Kette auf eine Temperatur zu erhitzen, welche genügt, um sämmtliche ein Kettenglied bildende Wickelungen zusammenzulöthen. ■

Es ist einleuchtend , dafs diese Art des Löthens nicht so innig, als das gewöhnliche Schweifsen im Feuer, das Hämmern oder die Anwendung von Druck ist, aber sie wird zur Sicherung der relativen Lage der Drähte und zur Beanspruchung derselben auf Zug genügen.

Claims

Pat ent-Ansprüche:

1. Ein Verfahren zur Herstellung von Ketten, darin bestehend, dafs jedes Kettenglied durch mehr oder weniger zahlreiche über oder neben einander liegende Wickelungen einer entsprechend erhitzten Schiene oder Stange oder eines Drahtes aus Metall durch das vorherige Kettenglied hindurch gebildet wird und dafs die Wickelungen durch Walzendruck oder Hämmern zusammengelöthet oder zu einem homogenen Kettengliede zusammengeschweifst werden.

2. Eine Abänderung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs bei Ketten aus Drahtwickelungen das Zusammenlöthen oder Zusammenschweifsen der Drahtlagen nur auf die äufsere Schicht begrenzt wird, damit der innere Theil der Kettenglieder aus Metalldrahtlagen bestehen bleibt, um die Festigkeit der Ketten zu erhöhen.

3. Zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch ι eine Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs an dem Ende einer festliegenden Achse (C) ein durch Mitnahme und durch Zusammendrücken zweier Walzen (E und F) drehbarer Ring (B) sich

befindet, welcher durch Zahnräder oder dergl. gedreht werden kann, und dafs sowohl der Ring, als auch die Achse (C) eine Aussparung zum Einlegen des vorherigen Kettengliedes (G) trägt, welche Aussparung im Ringe durch ein zum Erfassen des Endes des aufzuwickelnden Stabes oder Drahtes eingerichtetes Stück (D) wieder geschlossen werden kann.
Eine Abänderung des Wickelapparates zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, insbesondere zum Zusammenwickeln von Metalldrähten unter unmittelbarer Bildung von Ketten mit Gliedern in elliptischer Ringform und in den gewünschten Abmessungen, wobei die Wickelungen der so gebildeten Glieder hinterher unter sich durch Löthen mit einander verbunden sind, gekennzeichnet durch einen Ring oder eine Rolle aus zwei Theilen (I und K) mit einer Aussparung zum Durchgang des vorher gebildeten Kettengliedes (L), welcher Ring durch Mitnahme dreier Walzen (PP¹M, Fig. 4 bis 8; gedreht wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.