DE1477003C - Vorrichtung zum Herstellen von Drahtschrauben aus steifem Draht, insbesondere von Mänteln für biegsame Wellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Drahtschrauben aus steifem Draht, insbesondere von Mänteln, für biegsame Wellen, mit einander nicht überlappenden Windungen, bei der der Draht durch Zuführrollen synchron angetrieben zylindrischen Formwalzen zuführbar, ist.

Eine derartige Vorrichtung ist in der deutschen Patentschrift 597.192 beschrieben; bei dieser Vorrichtung wird die Hauptarbeit von den Zuführrollen aufgebrächt, und die Achsen der Fonnwalzen, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen, sind zur Windeachse der herzustellenden Drahtschrauben parallel angeordnet.

- Bei einer anderen bekannten Einrichtung (USA.-Patentschrift 2 643 698) wird der Draht unter Fortfall der Zuführrollen mittels der von Hand angetriebenen Formwalzen um einen Kern gewunden. Die Formwalzen sind zylindrisch ausgebildet und windschief zueinander angeordnet und können verstellt * werden; die engste Durchtrittöffnung wird dabei von den äußersten Kanten der Formwalzen gebildet. Mit dieser Vorrichtung ist die Verarbeitung von steifem Draht nicht möglich und der Schrägstellwinkel der Formwalzen kann nicht unabhängig von der Einstellung der engsten Durchtrittsöffnung eingestellt werden!

Zwecks Herstellung von Drahtschrauben, deren Windungen einander überlappen, ist die Verwendung von nicht-zylindrischen, gegen die Windeachse geneigten Formwalzen bekannt (USA.-Patentschrift 1117 686), deren Oberflächen Nuten aufweisen, die von Walze zu" Walze schraubenlinienförmig gegeneinander versetzt sind. Das Herstellen von Drahtschrauben kann dabei nur unter Verwendung von im Querschnitt entsprechend der Nutform vorgeformtem Drahtmaterial erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Drahtschrauben aus steifem Draht zu schaffen, die eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist und es ermöglicht, das Verformen des steifen Drahtes zur fertigen Drahtschraube allmählich erfolgen zu lassen, wobei die Formänderungsarbeit überwiegend von den Formwalzen ausgeführt werden soll. ,:;

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zylindrischen Formwalzen windschief zu der Windeachse und um diese herum jeweils mit gleichem Abstand und mit gleichem SchrägsteUwinkel derart angeordnet sind, daß sie einen Zwischenraum begrenzen, der sich in Richtung der Winde-. achse gesehen bis auf eine Durchtrittsöffnung kleinster Weite verjüngt und anschließend erweitert, und daß der Draht jeweils senkrecht zur Achse der ersten an ihn angreifenden Formwalze mit Abstand von der Durchtrittsöffnung kleinster Weite zuführbar

Bei einer derart ausgebildeten Vorrichtung werden in vorteilhafter Weise die Verformungskräfte hauptsächlich ah den zu verformenden Stellen des Drahtes ausgeübt und müssen zum großen Teil nicht erst über ein längeres Drahtstück übertragen werden. Da die entstehende Drahtschraube erst allmählich auf ihren Enddurchmesser'gebracht wird, wird das Verformen steifen Drahtes erheblich erleichtert, wodurch eine hohe Leistungsfähigkeit der Vorrichtung erreichbar ist. Auf die Qualität der hergestellten Drahtschrauben wirkt sich vorteilhaft aus, daß die Drahtschrauben sich nach Durchlaufen der Durchtrittsöffnung kleinster Weite allmählich entspannen können.

Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet. Sie betreffen die . Einstellbarkeit der Formwalzen hinsichtlich des Schrägstellwinkels und. der Durchtrittsöffnung kleinster Weite sowie die Verstellbarkeit der Zuführrollen zusammen mit der ersten anv Draht angreifenden Formwalze. _: .

ίο. Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

:Fig;l eine schematische Perspektivansicht eines Satzes von schräggestellten Formwalzen und eines Satzes von Zuführrollen,

Fig. 2 einen Grundriß der erfindungsge'mäßen Vorrichtung, : ' _:·..·. ' ...

Fig.3 einen Schnitt entlang der LinieIII-III in F i g. 2, welcher die Antriebseinrichtung für eine der Walzen zeigt, ;

ao Fig.4 die Antriebseinrichtung der Zuführwalzen, F i g. 5 eine Seitenansicht der Antriebseinrichtung

der Zuführwalzen vornPfeil V in Fig. 4 her ge-. /

Gemäß F ig. 1 sind drei zylindrische Formwalzen 1,2 und 3 windschief zu einer Windeachse 4 und um diese herum jeweils; mit gleichem Abstand und. mit gleichem Schrägstellwinkel angeordnet. Die Formwalzen 1,2 und 3 werden im Uhrzeigersinn mit der gleichen Drehzahl um ihre Achsen durch eine im nachstehenden : beschriebene Einrichtung angetrieben. Vier Zuführrolien 5,6,7 und 8 werden zusammen mit den Walzen Ϊ, 2 und 3 über ein (nachstehend beschriebenes) Getriebe angetrieben./Steifer Stahldraht 9 wird von einer Spule (nicht gezeigt)

durch die Rollen 5,6,7 und 8 abgezogen und mit einer kleinen Kraft in den Zwischenraum der Formwalzen 1; 2 und 3 senkrecht zur Achse der Walze 3 hineingetrieben, per Draht 9 hat ungefähr rechteckigen Qüersctinitt,seine!größeren Seiten stehen in Be-

rühnuig mitden.^

,„ wird durch diese an die Walz« 3 gedrückt. Vor Anlairf der Herstelhingii^^ wird das

freie Ende; des; Drahtes? im Siring einer keilförmigen j Verjüngüriji; vorgeformt und in jdie Vorrichtung bei

stillstehenden Formwalzen 1 bis 3 und vermindertem Druck der Zuführrollen 5 bis 7 emgefüjirt, und zwar . indei» Schute am köjdschen Ende eines nicht dar- ^ ^^ enüimg der Windeachse

gedreht; um dem freien Ende des Drahtes die Form ' einer Schraubenwindung zu geben. Anschließend wird der genannte Kern ent'^ang der Windeachse abgezogen, was wegen des offenen Schlitzes im Kern möglich ist. Die r Zuführrollen 5-i bis 7 werden an-

schließend an den Draht; zugestellt, und die Maschine wird mit niedriger Geschwindigkeit laufen gelassen, bis die erste Windung* der DrahtschraubiSciit durch die Durchtrittsöffnung kleinster Weite, gebildet durch die windschief angeordneten Formwalzen 1

bis 3, hindurchgetreten ist und aus der Maschine heraustritt. Danach wird die Maschine mit normaler Geschwindigkeit angetrieben.

Hierbei steht der Draht 9 mit seiner größeren Seite in Berührung mit der Oberfläche der Walze 3. Die FomwalzeS lenkt ihn tangential nach der Formwalze 2 hin ab und axial in Richtung des Pfeils A, wodurch eine schraubenlinienförmige Windung 10 gebildet wird. Die frischgeformten Schraubenlinien-

windungen werden axial (in Richtung des Pfeils A) den mit der Flanschhülse 41 um die Achse der durch die Walzen 1,2'und 3 bewegt und radial so Welle 33 gedreht, wobei die Zähne des Zahnrades 35 lange zusammengedrückt, bis sie die Durchtritts- in Eingriff mit denjenigen des Zahnrades 34 bleiben, öffnung kleinster Weite der Walzen 1,2 und 3 er- Auf den mit Außengewinde versehenen Schaft des reichen. Der Draht 9 läuft aus der Durchtrittsöffnung 5 Ringbolzens 50 sind zwei Muttern 52 und 53 ankleinster Weite unter allmählichem Entspannen her- geschraubt, welche den Ring des Ririgbolzens 49 umaus, wobei er schraubenlinienförmig gewunden ist schließen und dazu dienen, die Lage der Bolzen- und sich um die Windeachse 4 dreht, und befindet Mutter-Verbindung 44/45 zum Vorsprung 51 des sich dann in einer Form, die sich für die Verweri- Rahmenwerks 19 zu sichern, an dem der Ringbolzen durig als Mantel 12 für biegsame Wellen eignet. Der io 50 befestigt ist. Durch diese Einrichtung kann der Durchmesser des die Walzen 1,2 und 3 verlassen- Schrägstellwyikel der Formwalzen 1 bis 3 eingestellt den Mantels 12 hängt voni Durchmesser der Durch.- und gesichert werden. Y; ν ' Ϋ ■

trittsöffriung kleinster Weite ab, d. h., vom kleinsten Die Flanschhülse 41 ist von einer Buchse 74 um-

Abstand zwischen den Walzenoberflächen und der geben, welche gegen Drehung durch einen Keil 75 Windeachse 4..Die Steigung der Drahtschraube hängt 15 gesichert ist, der sich an einen Teil 76 des Rahmenvom Schrägstellwinkel der Walzen 1,2 und 3 ab. Die werks 19 abstützt.: Die Buchse 74 ist mit einem Oberfläche des Drahtes 9 Avird bei der Bearbeitung Außengewinde 73 versehen, das mit einer Verstelldurch die Walzen 1,2 und 3. verfestigt. - . mutter 55 zusammenarbeitet, die außen als Schnek-

Gemäß Fig.2 hat die Vorrichtung ein im großen kenrad gestaltet ist. -Das Schneckenrad steht mit und ganzen dreieckiges Rahmenwerk 19. Dieses trägt ao einer Schnecke 56 im Eingriff .Wenn die Schnecke ein Zahnrad 20 (welches an der Seite liegt, die der in 56 gedreht wird,■ wird die als Schneckenrad gestal-Fig. 2 gezeigten Ansicht gegenüberliegt), das auf tete Verstelhnutter 55 um-die Achse der Welle 33. Lagern 31 drehbar ist und über ein Kettenrad 27 und gedreht. Die gegens Drehung gesicherte Buchse 74, eine Kette 28 (F i g. 3) angetrieben wird. Diese wer- :: wird entlang! der. Welle33 ?. bewegt und nimmt die den durch einen Elektromotor angetrieben. Das as Flanschhülse 41'mit: Die Flanschhülse 41 nimmt die Zahnrad 20 treibt drei Zwischenräder 21,22 und 23 Zahnräder 34 und 35;: die Welle 36, die Zahnräder an, welche wiederum drei weitere Stirnzahnräder24, 37 und 38 undidie Lager39,40 mit. Die Welle33 25 und 26 antreiben. iv{y : 7 ;';■:.' .'.'.'■"' ist kerbverzahnt;; so daß das Zahnrad 34 sich axial

In Fig_v 3 ist die Antriebsanordnung für die ^uf der Welle33 bewegen kann. Es sei darauf hin-Walze 1 gezeigt; Das Stirnzahrirad 24 und ein Kegel- 30 gewiesen, daß der; Abstand zwischen dein Flansch zahnrad 30 sitzen auf einer keilverzähnteri Welle 29. der Buchse 74 Und' dem Teil 76. des Gestells iri der ^v Das Kegelzahnrad 30 kämmt mit einem weiteren Praxis größer ist als in der Zeichnung (F i g. 3) dar-Keg^lzahnrad 32, welches starr mit einer Welle 33 gestellt ist.

verbunden ist, die im rechten Winkel zu der Welle 29 Somit kann die Formwalze 1 um die Windeachse 4

liegt und eine Keilverzahnung zur Aufnahme eines 35 durch Drehen der Lager 39 und 40 um die Achse Kegelrades 34 aufweist. der Welle 33 in der beschriebenen Art schräggestellt

Das Kegelrad 34 kämmt mit einem weiteren Ke- werden. Der kleinste Abstand der Oberfläche der gelrad 35, welches mit einer Welle 36 starr verbun- Walze 1 von der Windeachse 4 — somit die Durchden ist, die in einem Lager 42 drehbar ist und im trittsöffnung kleinster Weite — kann durch Bewegen rechten Winkel zur Welle 33 liegt. Ein Stirnzahnrad 40 der Lager 39 und 40 in Richtung der Achse der 37 ist an ,der Welle 36 befestigt und kämmt mit Welle 33 auf die beschriebene Art und Weise eineinem Stirnzahnrad 38. Das* Stirnzahnrad 38 treibt gestellt werden. ",''..

das eine Ende der Formwalze 1 an (welche in F i g. 3 Ein Hohlzylinder 60, der mit der Windeachse 4

mit ihrer Achse parallel zur Achse 4 und nicht zu fluchtet, führt durch die Mitte des Lagers 48. dieser schräggestellt gezeigt ist). Die Enden der 49 Die Zahnräder 25 bzw. 26 treiben die Formwal-Formwalze 1 werden in Lagern 39 und 40 ge- zen 2 bzw. 3 über Zahnradanordnungen an, die mit halten. ' ' ' denjenigen identisch sind, die in bezug zum Zahnrad,

Das Zahnrad 35, die Welle 36, das Zahnrad 37, 24 und zur Formwalze 1 beschrieben worden sind, das Zahnrad 38, die Lager 39,40 und eine Flansch- Ein Arm 61, ein Bolzen 62 und eine Mutter 63 arbeihülse 41, die diese Teile Und das Lager 42 trägt, sind 50 ten mit einem Schlitz 64 in der Platte 47 zusammen zusammen um die Achse der Welle 33 drehbar; Ein ^:i ^f, (F i gif 2); um die') Formwalze 2 zur Windeachse 4, Arm 43 ist an die Flanschhülse 41 angeschraubt und schrägzustellen, wenn die Platte 47 um das Lager 48 trägt an seinem Ende einen Bolzen 44 und eine Mut- herum gedreht wird. Ein Ann 65, ein Bolzen 66, ter45, welche in einen Schlitz 46 in einer Verstell- eine Mutter 67 und ein Schlitz 68 in der Platte 47 platte 47 hineinpassen, die um ein vorstehendes La- 55 führen die gleiche Einstellfunktion für die Walze 3 ger 48 an der Achse des Rahmenwerks 19 drehbar aus. Als Schnecken ausgebildete Muttern 69 bzw. 70 angebracht ist. Die -Verstellplatte 47 trägt einen arbeiten mit Schneckenrädern 72 bzw; 71 zusammen Fixierungs-Ringbolzen 49, welcher ein kugelförmiges und erlauben, den kleinsten Abstand der Ober-Lager hat> durch das der Schaft eines zweiten Ring- flächen der Fonhwalzen 2 bzw. 3 von der Windebolzens 50 hindurchführt. Das Auge des Ringbolzens 60 achse 4 in der für die Formwalze 1 beschriebenen 50 ist durch ein kugelförmiges Lager an einem Vor- Weise einzustellen. ■

sprung 51 des Rahmenwerks 19 befestigt. Der Ring- Das Getriebe zum Antrieb der Zuführrollen 5,6,7

bolzen 49 kann entlang des Schaftes des Bolzens 50 und 8 und die Zuführrollen 5,6,7 und 8 selbst sind verstellt werden, wobei gleichzeitig die Platte47 um in einem Gehäuse 100 (Fig. 4, 5) enthalten, das das Lager 48 herumgedreht wird und der Arm 43 «3 durch Bolzen 102 mit einer Flanschhülse 101 verdie Flanschhülse 41 um die Achse der Welle 33 bunden ist. Die Flanschhülse 101 trägt die Formdreht. Das Zahnrad 35, die Welle 36, das Zahnrad walze 3 und entspricht der Flanschhülse 41 für die 37, das Zahnrad 38 und die Lager 39 und 40 wer- Formwalze 1.

i 47 / ÜÜ3

Ein Stimzahnrad 99 (das Äquivalent des Stirnzahnrades 37 in Fig. 3) wird in der in Fig. 3 gezeigten Weise angetrieben und kämmt mit einem Stimzahnrad 103 (dem Äquivalent zum Stimzahnrad 38), welches die Formwalze 3 antreibt. Die Zuführrollen 5 bis 7 werden über ein Getriebe angetrieben, das im folgenden beschrieben wird.

Das Zahnrad 103 greift in ein Zwischenrad 104 ein, welches mit einem Zahnrad 105 im Eingriff steht, das koaxial zur Zuführrolle 5 gelegen ist und diese antreibt. Die Welle der Zuführrolle 5 trägt auf der anderen Seite ein Zahnrad (das Zahnrad ist in den Fig.4 und 5 verdeckt), welches in ein Zwischenrad 106 und ein Rad 107 eingreift, welches koaxial zu der Zuführrolle 6 gelegen, ist und diese an- treibt. Das vom Zwischenrad 106 angetriebene Zahnrad 108 treibt die Zuführrolle 7 und ein Zahnrad 109 an, welches koaxial zur Zuführrolle 8 gelegen ist und diese antreibt.Die Zuführrollen 5,6, 7 und 8. drehen sich in Richtung der gezeigten Pfeile (F i g. 1) und ω treiben den Draht 9 unter einer geringen Kraft gegen die Formwalze 3. Wenn die Formwalzen 1,2 und 3 um die Windeachse 4 in der beschriebenen Weise in Schräglage gebracht werden, wird das Gehäuse 100 zusammen mit der Forrnwalze 3 verstellt, so daß der Draht ^Jn den Raum zwischen den Formwalzen 1,2 und 3jsiets in einer Ebene eintritt, welches im rechten Winkel zur Achse der Forrnwalze 3 steht. '{..

Bei der praktischen Anwendung wird der Winkel der Schräglage der Formwalzen 1,2 und 3 um die Windeachse 4 durch Einstellen der Lage des Ringbolzens 49 entlang dem Schaft des Bolzens 50 eingestellt. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnung kleinster Weite wird durch Verdrehen der Schnekken'56,69 und 71 in die erforderliche Winkellage eingestellt. Die ZuführroHen 5,6,7; und 8 und die Fqrrnwalzen 1,2 und 3 werden gleichzeitig durch das beschriebene Getriebe angetrieben, wobei der Draht 9 von einer Spule abgezogen und zu einer .Drahtschraube geformt wird, welche durch den Hohlzylinder 60 austritt.

; Die Oberfläche des Mantels 12, wie er durch die erfindungsgemäße Einrichtung hergestellt wird, ist durch die Formwalzen 1,2 und 3 oberflächengehärtet. Sein Aussehen unterscheidet sich von Mänteln, welche durch herkömmliche Vorrichtungen hergestellt sind, dadurch, daß seine Oberfläche etwas glänzender ist.

Die ganze Vorrichtung einschließlich der Vorratsspule für den Draht kann so gedreht werden, daß der Mantel 12 sich nicht dreht, wenn er die Vorrichtung verläßt. Dadurch wird die fortlaufende Produktion erheblich erleichtert.

Claims (4)

Patentansprüche: .

1. Vorrichtung zum Herstellen von Drahtschrauben aus steifem Draht, insbesondere von Mänteln für biegsame Wellen, mit einander nicht überlappenden Windungen, bei der der Draht durch Zuführrollen synchron angetriebenen, zylindrischen Formwalzen zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (1, 2, 3) windschief zu der Windeachse (4) und um diese herum jeweils mit gleichem Abstand und mit gleichem Schrägstellwinkel derart angeordnet sind,.daß sie einen Zwischenraum begrenzen, der sich in Richtung der Windeachse (4) gesehen bis auf eine Durchtrittsöffnung kleinster Weite ver-; jungt und anschließend erweitert, und daß der Draht (9) jeweils senkrecht zur Achse der ersten an ihm angreifenden Formwalze (3) im Abstand von der Durchtrittsöffnung kleinster^ Weite zu-

■■.führbafist. ■·■■·.'.-'v·. ■■■!'·'■■ ^

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Formwalze mit ihren Lagern (39,40) und ihrem zugehörigen Getriebe (35 bis 38) von einer Flanschhülse (41; 101) getragen wird,"die koaxial zu einer jeweils senkrecht zur Windeachse (4) verlaufenden Antriebs-; welle (33) angeordnet ist und die um die Achse der Antriebswelle (33) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschhülsen (41; 101) jeweils in Längsrichtung der zugehörigen Antriebswellen (33) verschiebbar sind, u .; ν ; :

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der die erste am · Draht (9) angreifende Formwalze (3) tragenden Flanschhülse (101) ein Gehäuse (100) befestigtist, in dem die Zuführrollen (5 bis 8) und die zugehörigen, vom Getriebe der Formwalze (3) aus angetriebenen Zahnräder (106 bis 109) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen