DE1903547A1

DE1903547A1 - Verfahren zum Verjuengen der Enden von flexiblen Wellen

Info

Publication number: DE1903547A1
Application number: DE19691903547
Authority: DE
Inventors: Bogaert Frank John
Original assignee: Pennsalt Chemical Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1969-01-24
Publication date: 1969-08-28
Also published as: US3485079A; JPS4918344B1; GB1240401A; SE356912B; FR2000791A1

Description

US-Priorität vom 26 . Januar 1968 aus der USA-Patentanmeldung Nr. 700 829

Die Erfindung betrifft flexible Kabel, besonders betiifft sie den Arbeitsvorgang der Ausbildung der Enden von flexiblen Wellen.

Flexible Wellen werden hergestellt durch Aufwickeln einer Drahtschicht auf die andere, so daß Schichten mit abwechselnder Steigungsrichtung aufeinander folgen. Das gewickelte Wellenelement wird dann in Längen geschnitten und in einen fie xiblen Mantel eingesetzt, der ein Rohr oder eine Hülse sein kann und als Führung für die Welle und als Schutz vor Verunreinigung und Beschädigung für sie dient. Im allgemeinen werden die Wellen von vorgefertigten Rohlängen auf die gewünschte Länge abgebrannt, an jedem Ende verjüngt, entweder in quadratischer oder runder Form, wobei auch die an die Enden angrenzenden Teile in gewünschter Länge in quadratische Form gebracht werden. Das Verjüngen ermöglicht das Einführen der Welle in und durch die Mantelumhüllung. Unter diesem Gesichtspunkt führt das Abbrennen der Enden vor dem Verjüngen zu einem Verschweißen der einzelnen Drähte miteinander zu einer einheitlichen Masse, wodurch ein Aufräufeln des gewickelten, aber abgeschnittenen Federdrahts verhindert wird. Eine weitere feste Verbindung erfolgt während des Prägens und Schmiedens und verhindert so ein Hervortreten von Drahtenden, was sonst zu einem Verklemmen in der Hülse während des Einführens oder im Gebrauch führen würde. Ein vollständig quadratisch ausgebildetes Ende hat in den letzten

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Jahren teilweise teurere Wellenendeneinrichtungen ersetzt, mit denen treibende und getriebene Elemente verbunden werden. Die Ver-

wendung der vollständig quadatischen Form erlaubt eine direkte Verbindung der Welle durch eine Schnellkupplung oder Schnappeinrichtung, die quadratische Hülsen hat.

Die quadratische Formung und Verjüngung eines jeden Endes eines einzelnen Elements ist eine in der Technik bekannte und übliche Arbeitsweise. Die Erfindung beabsichtigt die Formung von gegenüberliegend verjüngten Abschnitten quadratischen oder runden Querschnitts in vorgewählten Abständen entlang den Rohlängen von Wellen, um Sanduhr-ähnliche Verjüngungen genau festzulegen und gleichzeitig parallel quadratische Abschnitte, angrenzend an jede Verjüngung, zu schmieden. Dann werden die Wellen unmittelbar an der Verjüngungsstelle dieser Abschnitte abgebrannt. Auf diese Weise wird an der Trennstelle ein fertiger Wellenteil abgeschnitten sein mit einem parallel quadratischen und verjüngten Abschnitt an jedem Ende, und der nächstfolgende Teil der Welle wird ©in Ende haben, das unter der Voraussicht hergestellt ist, ein Teil der nächsten doppelt-quadratischen und verjüngten Welle zu werden. Dies führt offensichtlich zu großer Wirtschaftlichkeit auf einem konkurrenzreichen Gebiet.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Vorbildung von Abschnitten auf Rohlängen flexibler Wellen in vorgewählten Abständen zu entwickeln, mit dem man Längen flexibler Wellen herstellen kann, die an jedem Ende einen parallel quadratischen Abschnitt und eine quadratische oder runde Verjüngung haben. Ferner liegt in der Zielsetzung der Erfindung , bei diesem Verfahren zur Herstellung vorgewählter Längen flexibler Wellen mit parallel quadratischen und verjüngten Enden, Herstellungskosten weitgehend einzusparen. Ebenfalls bezweckt die Erfindung, dieses Verfahren so einzurichten, um in beliebigen Längen flexible Wellen mit parallel quadratischen und verjüngten Enden in großen Mengen herstellen zu können. Dabei sollen zweckmäßig nach der Erfindung Abschnitte flexibler Wellen hergestellt werden können, bei denen

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eine große Längengenauigkeit gewährleistet ist, während gleichzeitig ein Teil erzeugt wird, das nicht aufräufelt. Bei allem sollen die Wellen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren leicht und wirtschaftlich hergestellt werden können und eine widerstandsfähige und leistungsfähige Ausführung ergeben.

Dieser vielseitigen Aufgabenstelle genügt das Verfahren zur Ausbildung verjüngter Enden drahtgewickelter flexibler Wellen erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen den Enden einer Länge der betreffenden Welle eine Verjüngungsstelle geschmiedet oder sonstwie geprägt und die Welle an der schmälsten Stelle der Verjüngung getrennt wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele dieses Verfahrens und durch letzteres erzielte Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines flexiblen Kabels, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem parallel quadratischen Abschnitt und einem quadratischen verjüngten Ende versehen ist,

Fig. 1A in schaubildlicher Teilansicht ein flexibles Kabel mit einem parallel quadratischen Abschnitt und einem rund verjüngten Ende,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Prägestempels zum Schmieden eines zweimal quadratisch geformten und verjüngten Abschnittes der flexiblen Welle,

Fig. 3 einen Schnitt durch den doppelt geformten quadratischen

und verjüngten Abschnitt, wie er in der Prägeeinrichtung gebildet

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 4, nachdem das Kabel um 90° um

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seine Achse in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Prägeeinrichtung gedreht wurde,

Fig. 6 in einem Schnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 3 einen quadratisch verjüngten Abschnitt-,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 3 und

Fig. 8 in einem Schnitt ähnlich Fig. 6 einen rund verjüngten Abschnitt.

Anhand der Zeichnungen soll nun das Verfahren gemäß der Erfindung zur Bildung von Längen eines flexiblen Kabels A mit einem parallel quadratischen Abschnitt 10, der an das quadratische verjüngte Ende 11 angrenzt, feeschrieben werden. Eine Gesenkschmiedepresse B (oder auch Prägestempel), die aus sich entgegengesetzt ergänzenden Hälften besteht, formt die Verjüngungen 12 von quadratischem Querschnitt in der Länge nach bestimmten Abständen auf Rohlängen flexibler Wellen. Die Kabelwelle A ist sonst üblichen Aufbaues und umfaßt bekanntlich viele Schichten von Federdraht, die in abwechselnden Steigungsrichtungen gewickelt sind. Die Erfindung ist auf jeden Durchmesser, jede Länge und jede Anzahl von Schichten anwendbar.

Jeder der Prägestempel B hat eine gehärtete, geradlinige Aussparung 14 in Form einer quadratischen Sanduhr in ihrer Prägefläche. In der Vorrichtung, wie sie in den Zeichnungen 2, 3 und 4 gezeigt wird, ist der Querschnitt der Aussparung 14 in jeder Prägehälfte wie ein V geformt mit der Spitze 14a des V an der tiefsten Stelle und symmetrisch angeordnet zwischen den rechtwinkligen Wänden des Prägestempels. Wenn also die Prägehälften gegeneinander bewegt werden, bewegen sich die Spitzen auf einer Linie gleicher Ausdehnung wie die Achse der Prägebewegung. Auf diese Weise wird die Verjüngung 12 quadratisch (rechtwinkliger Rhombus) geformt mit gegenüberliegenden Ecken 20 - 21 und diagonal hierzu liegenden

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Ecken 22 - 23.

Offensichtlich verursachen, wie Fig. 4 zeigt, wiederholte Prägeschläge auf die gleiche Stelle bei gleicher Lage der flexiblen Welle A ein Austreiben von Material an den Ecken 22 und 23. Diese: überschüssige Metall würde eine Trennfuge oder einen Preßgrat an den Ecken 22 und 23 bilden, der außerordentlich unerwünscht und unzulässig bei der Endfertigung der flexiblen Wellen wäre. Infolgedessen wird das Kabel A bei jedem Schlag des Prägestempels B um 90° um seine Achse gedreht, wie Fig. 5 zeigt. Auf diese Weise wird der zunächst gebildete Grat durch die Spitzen 14 a zusammengedrückt, wodurch wiederholte Schließvorgänge, jeder um 90° gegenüber der letzten Stellung versetzt, dafür sorgen, daß das überschüssige Metall in die Zwischenräume des Drahtes selbst und verlaufend entlang des Kabels von der Verjüngungsstelle 12 aus eingearbeitet wird. Demgemäß verhindert die feste Verbindung des Metalls ein Aufräufeln des Drahts. Unmittelbar nach dem letzten Schließen des Prägestempels B zur Formung der Verjüngung 12 verklammern zwei Elektroden 25 und 26 die parallel quadratischen Abschnitte. Ein elektrischer Strom wird durch die Welle zwischen den Elektroden 25 und 26 geleitet, wobei die Welle durch Widerstandsheizung abgebrannt wird. Das elektrische Abbrennen verschweißt die einzelnen Drahtelemente und trennt die Verjüngung an ihrer schmälsten Stelle. Auf diese Weise wird der linke Teil der Welle A, wie Fig. 3 zeigt, getrennt von der Länge, die in den Prägestempel eingeführt wird und vollständig und sorgfältig zu einer genauen Länge mit parallel quadratischen und verjüngten Enden geformt wird. Wie festgestellt wurde, können nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise beispielsweise Längen flexibler Wellen mit quadratisch verjüngten Enden mit einer Toleranz von + 1,6 mm bei Längen von 41 bis 366 mm hergestellt werden. Rund verjüngte Enden 11 a werden auf ähnliche Weise hergestellt, wie Fig. 1 A erkennen läßt.

Es ist auch offensichtlich, daß man anstelle der Wellendrehung um 90° bei jedem Schlag des Prägestempels B die Welle um seine

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Polarachse auch festhalten und dafür die Prägehälften um je rotieren lassen kann. Es liegt auch im Bereich der Erfindung, zwei Paare Prägestempel B in einem Winkel von 90° zueinander anzuordnen, so daß der Schlag des einen Prägesatzes senkrecht zu dem des anderen erfolgt. Auch können die Prägestempel B fortschreitend entlang der Achse des Kabels bei Drehung des betreffenden Kabels oder bei alternierenden Prägevorgängen entlang in 90° Intervallen beweglicher Achsen angeordnet werden.

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Claims

DIpI -Ing. Dipl. oec puWl. DIETRICH LEWINSKY . 24. Januar 1969 PATENTANWALT T . 545Z-i/st Takfost 5*1762 Pennsalt Chemicals Corporation, Philadelphia 2, (Pennsylvania), Three Penn Center Plaza (V .St.A.) Patentansprüche;

1. Verfahren zur Ausbildung verjüngter Enden drahtgewickelter flexibler Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden einer Länge der drahtgewickelten flexiblen Welle (A) ein» Verjüngusigsstelle (12) geschmiedet oder sonstwie geprägt und die Welle (A) an der schmälsten Stelle der Verjüngung (12) getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (A) mit einer Verjüngungsstelle (12) ausgebildet wird, die einander gegenüberliegende verjüngte Abschnitte (11 und 11a) hat, und daß die Welle (A) an der schmälsten Stelle der Verjüngung (12) zwischen den beiden verjüngten Abschnitten unter Bildung zweier Wellenlängen mit einem verjüngten Ende getrennt wird.

3* Verfahren nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (A) mit einer Vielzahl doppelt verjüngter Abschnitte in Abständen über ihre Länge versehen wird, wobei die Welle (A) an jedem dieser Abschnitte unter Bildung einer Vielzahl von Wellen mit beidseitig verjüngten Enden getrennt wird.

4«, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeicl net, daß die an die Verjüngungsstellen (12) angrenzenden Flächen (10) der betreffenden Wellenabschnitte geschmiedet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngungsstellen (12) und die an sie angrenzenden Flächen (10) gleichzeitig in einem Schmiedevorgang gebildet werden.

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6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Verjüngungsstellen (12) angrenzenden Flächen (10) in 90°-Abständen um die Welle (A) unter Bildung von im Querschnitt parallel quadratischer, an die Verjüngungen (11 und 11a) angrenzender Enden geschmiedet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (10) durch umgekehrte Prägestempel (B) gebildet werden, die ergänzende Aussparungen in V-Querschnitt besitzen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (A) mit jedem ihrer Schläge um 90° in Bezug auf die Prägestempel (B) gedreht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngungsstellen (11) pyramidenförmig ausgebildet werden.

10.1ferfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyramidenform quadratischen Querschnitt hat.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngungsstellen (11 a) in runder Form ausgebildet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngungsstellen konisch geformt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen der Welle (A) an den Verjüngungsstellen in an sich bekannter Weise durch Abbrennen mittels Widerstandsheizung durchgeführt wird.

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