DE2813966C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Metallschnur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-PS 6 56 008) liegen die Stellen, an denen den einzelnen Drähten bzw. Litzen vor dem Verseilen permanente Verformung durch Biegen erteilt wird, in Längsrichtung und in Bewegungsrichtung der Drähte bzw. Litzen in einem Abstand von­ einander. Diese Biegestellen sind auch in der fertigen Schnur in gleicher Weise angeordnet. Hierbei können sich bei der Her­ stellung Drähte bzw. Litzen überkreuzen oder es können Stei­ gungsfehler auftreten sowie auch Größenänderungen, Beanspru­ chungskonzentrationen und örtliche Verformungen, wodurch die Qualität der fertigen Schnur beeinträchtigt wird und eine Reihe von zusätzlichen Arbeitsvorgängen erforderlich ist, um die Fehler zu beseitigen, was wiederum zu ernsthafter Bean­ spruchung des Materials und auch zu höheren Herstellungskosten führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 derart auszuführen, daß auf einfache Weise fehlerfreie verseilte Metallschnüre erhalten werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils des Patentanspruchs 1.

Bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung liegen die Stellen, an denen den einzelnen Drähten bzw. Litzen vor dem Verseilen permanente Verformung durch Biegen erteilt wird, auf einer geraden Linie, die rechtwinklig zur Bewegungsrich­ tung der Drähte bzw. Litzen verläuft, was bedeutet, daß allen Drähten bzw. Litzen praktisch an ein und derselben Stelle die permanente Verformung durch Biegen erteilt wird. Es ist über­ raschend gefunden worden, daß, wenn gemäß der Erfindung ver­ formte Drähte bzw. Litzen miteinander verseilt werden, die er­ haltenen Schnüre sehr kompakt, außerordentlich gleichmäßig und regelmäßig und im wesentlichen frei von den Fehlern sind, die bei Verwendung der bekannten Vorrichtung auftreten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels­ weise erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Rollenausführung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Stangenaus­ führung.

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Doppeldrall-Verseilvorrichtung.

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer sogenannten Torpedo-Vorrichtung für die Herstellung von mehrsträn­ gigen Schnüren in einem einzigen Durchgang.

Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer Lage-Ver­ seilvorrichtung.

Fig. 6 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer besonderen Vorrichtung für die Herstellung von Kernschnüren.

Fig. 1 zeigt eine Verformungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einer Rolle, wobei diese Ausführungsform für die Herstel­ lung einer Schnur 1 × 4 verwendet wird.

Die Einrichtung weist einfach einen kleinen Zylinder 1 auf, dessen Achse im wesentlichen rechtwinklig zur Vorbewegungs­ richtung einer Gruppe von vier Einzeldrähten f verläuft, wobei ein fünfter Draht vorgesehen ist, der später beschrieben wird.

Die relative Reibung zwischen den Einzeldrähten f und der Rol­ le 1 wird zweckentsprechend dadurch vermieden, daß die Rolle 1 mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die gleich der Vorbewegungsgeschwindigkeit der Drähte f ist.

Es ist ersichtlich, daß das Hauptmerkmal der Rolle 1 darin be­ steht, daß sie einen Biegeradius hat, der offensichtlich von dem Durchmesser der zu verseilenden Drähte f abhängt und der einen solchen Wert hat, daß in die Drähte f die erforderliche permanente Verformung eingeführt wird. Die permanente Verfor­ mung, die durch Biegen erteilt wird, ist erforderlich, um eine dauerhafte schraubenlinienförmige Anordnung der Drähte bzw. Litzen zu erhalten.

Genauer gesagt, hängt der Biegeradius auch von der Zugspannung ab, die auf die Drähte bzw. Litzen f ausgeübt wird. Jedoch sind in Verbindung mit den Spannungen, die gewöhnlich auf diesem besonderen technologischen Gebiet angewendet werden, die Wirkungen dieser Abhängigkeit beträchtlich kleiner als die zu dem Drahtdurchmesser in Beziehung stehende Abhängigkeit, so daß als Schlußfolgerung diese Abhängigkeit vernachlässigt werden kann.

Fig. 1 zeigt auch einen fünften Draht, der von den anderen vier Drähten getrennt ist, um die schraubenlinien­ förmige Gestalt zu zeigen, die jeder Draht als Folge der permanenten Verformung durch Biegen einnimmt.

Es ist ersichtlich, daß, wenn eine Spannung an den Draht angelegt wird, beispielsweise die Spannung, die er­ forderlich ist, um den Draht f von seiner Lieferspule ab­ zuwickeln und ihn durch die Verseilungsanlage zu ziehen, wie es bei den anderen vier Drähten ausgeführt und später erläutert wird, die Wendel bzw. die schraubenlinienförmige Gestalt sich in axialer Richtung verlängert, wobei sie je­ doch ihre Grundgestalt beibehält. Wenn weiterhin wenigstens zwei Drähte vorhanden sind, die gleichzeitig diese Erschei­ nung zeigen, und wenn sie miteinander verseilt werden wie die obengenannten vier Drähte, dringen ihre Wendeln inein­ ander ein und führen auf diese Weise zu ihrer Verseilung.

Bei der Rolle 1 gemäß Fig. 1 werden die dargestell­ ten Drähte f nicht nur gleichzeitig einer permanenten Ver­ formung unterworfen, sondern diese permanente Verformung ist sowohl hinsichtlich ihres absoluten Wertes als auch hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung identisch, so daß gleiche und gleich angeordnete Wendeln erhalten werden.

Diese Gleichheit der zylindrischen Wendeln wird daher dadurch erhalten, daß Drähte, die in ein und derselben Ebene liegen und, noch besser, parallel zueinander ver­ laufen, durch Laufen rund um eine gebogene Fläche ver­ formt werden, die die Vorbewegungsrichtung der Drähte konsequent ändert, wobei diese Fläche gleiche geometrische Eigenschaften entlang der Berührungs­ linien jedes Drahtes, und insbesondere identischen Biege­ radius hat.

Die oben beschriebene Vorformungsrolle 1 stellt eine bevorzugte Ausführung dar, um den gewünschten technischen Effekt zu erhalten. Jedoch sind andere Ausführungsformen möglich, die ggfs. im Hinblick auf gewisse besondere Ge­ sichtspunkte zweckmäßiger ausgewählt werden können, bei­ spielsweise im Hinblick auf wirtschaftliche Gesichtspunkte, obwohl dies für andere Merkmale geringerer Bedeutung in die­ sem besonderen Fall nachteilig sein kann.

Die Vorformungseinrichtung hat eine Fläche, die wenigstens entlang einer Linie quer zur Vorbewegungsrich­ tung der Drähte eben ist und die in einer Richtung recht­ winklig zu der ersten Richtung, nämlich annähernd entlang der Vorbewegungsrichtung der Drähte gebogen oder gekrümmt ist und die gleichen geometrischen Eigenschaften und Dimen­ sionseigenschaften hat.

Auf der Basis der obigen Beschreibung können ver­ schiedene abgewandelte Ausführungsformen einer Vorformungs­ einrichtung gemäß der Erfindung unmittelbar abgeleitet wer­ den.

Eine dieser Ausführungsformen ist in Fig. 2 darge­ stellt, gemäß welcher die Vorformungseinrichtung eine ein­ fache kleine Stange 2 ist, deren Berührungsfläche mit den Drähten f, die auf dieser Fläche gleiten, eine zweckent­ sprechende Krümmung hat.

Theoretisch könnte die Krümmung verstärkt werden, bis sie eine scharfe Kante wird. Jedoch ist eine solche Aus­ führung gewöhnlich nicht praktikabel, weil bekanntlich eine scharfe Kante die Drähte f in einer Weise beschä­ digt, wie es für den gewünschten Zweck unannehmbar ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist interessant, weil, wenn die kleine Stange 2 als die Außenkante irgend­ eines mechanischen Elementes angesehen wird, welches einen Teil der Verseilungsvorrichtung bildet, oder als die innere Kante einer Öffnung angesehen wird, die in der Wand der hohlen mechanischen Elemente gebildet ist, sofort ersicht­ lich ist, daß die gewünschte Vorformung erhalten werden kann, ohne daß in der Verseilvorrichtung zusätzliche Ele­ mente verwendet werden wie die Vorformungsrolle 1 oder die kleine Stange 2, wobei statt dessen bereits vorhandene und erforderliche mechanische Elemente verwendet werden.

Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsbei­ spiele der Verwendung der Vorformungseinrichtung gemäß der Erfindung bei den am meisten verwendeten Arten von Verseilungsvorrichtungen. Es ist für den Fachmann dieses Gebietes leicht, das gleiche erfinderische Konzept auch an Verseilungsvorrichtungen anzuwenden, die nicht darge­ stellt sind.

Die Nützlichkeit und die Funktion der Vorformungs­ einrichtung sind bereits beschrieben worden, so daß hier nicht nochmals darauf eingegangen wird. Die jeweilige Stellung der Vorformungseinrichtung bei den verschiedenen Verseilvorrichtungen ist jedoch dargestellt und wird hin­ sichtlich der Gründe dieser Anordnung und der dadurch er­ haltenen Vorteile beschrieben.

Fig. 3 stellt eine allgemeine Doppeldrallvorrichtung dar, die im wesentlichen eine Drahtlieferspule 3 aufweist, die durch nicht dargestellte bekannte Mittel abgestützt und zwischen zwei Scheiben 4 angeordnet ist, die sich um eine Achse rechtwinklig zur Achse der Lieferspule 3 drehen. Die Lieferspule 3 dreht sich um ihre Achse, die mit Bezug auf die Drehachse der Scheiben 4 ortsfest ist.

Mit jeder Scheibe 4 ist eine Umlenkrolle 5 bzw. 6 verbunden, und eine Vorformungsrolle 1 ist zwischen der Lieferspule 3 und der Rolle 5 angeordnet, und ihre Achse verläuft parallel zur Achse der Lieferspule 3 und ist mit dieser derart verbunden, daß auch sie mit Bezug auf die Achse der Scheiben 4 ortsfest ist. Die Rolle 1 dreht sich jedoch um ihre Achse.

Die beschriebene Vorrichtung dient zur Herstel­ lung von Metallschnüren 1 × n × D, wobei n die Anzahl der Drähte, und D der Durchmesser jedes Drahtes ist, wie es oben erläutert wurde.

Bei der dargestellten Vorrichtung ist nur eine Lieferspule 3 vorgesehen, die offensichtlich n Drähte trägt. Es ist jedoch zu verstehen, daß n Lieferspulen 3 verwendet werden können, die jeweils einen oder mehrere Drähte tragen.

Die Arbeitsweise zum Herstellen einer Metallschnur ist ebenfalls bekannt.

Mittels einer Einrichtung zum Aufnehmen der herge­ stellten Schnur - diese Einrichtung ist nicht dargestellt - wird eine geeignete Zugkraft an die Drähte angelegt, die in diesem Fall daher von der Lieferspule 3 in einer Rich­ tung abgezogen oder abgewickelt werden, die zu der Vorbe­ wegungsrichtung F der fertiggestellten Schnur entgegenge­ setzt ist.

Die Drähte erreichen in einer Anordnung Seite an Seite und im wesentlichen parallel zueinander die Vor­ formungseinrichtung 1, an welcher sie der oben erläuter­ ten permanenten Verformung unterworfen werden. Dann lau­ fen sie um die Umlenkrolle 5, an welcher ihre Vorbewegungs­ richtung umgekehrt wird. Danach gehen sie an der Kante der Scheiben 4 vorbei und laufen zur Umlenkrolle 6, von welcher die fertiggestellte Schnur austritt.

Während des Arbeitens der Vorrichtung werden die Scheiben 4 zusammen mit den Rollen 5 und 6 in Drehung ge­ halten. Die von der Lieferspule 3 abgezogenen Drähte erfahren daher eine erste Verdrehung mit zugehöriger oder relativer Verseilung an der Rolle 5, und die auf diese Weise gebildete Schnur erfährt eine zweite Dre­ hung in gleicher Richtung wie die erste Drehung an der Rolle 6.

Es ist ersichtlich, daß zufolge des Vorhandenseins der Vorformungseinrichtung gemäß der Erfindung das Ver­ seilen der Drähte an der Rolle 5 in Übereinstimmung mit vorstehender Beschreibung erfolgt und zu einer Schnur führt, welche die oben erläuterten vorteilhaften Qualitäts­ merkmale besitzt.

Es ist nunmehr leicht, die Anwendung der Vorformungs­ rolle auch in der Verseilvorrichtung gemäß Fig. 4 zu ver­ stehen, die dazu verwendet wird, verseilte Schnüre des Typs a × n × D herzustellen, wobei a die Anzahl der Stränge angibt und größer als eins ist.

In Fig. 4 ist eine sogenannte Torpedovorrichtung dargestellt, die als eine Kombination von einigen Bei­ spielen der vorhergehenden Maschine angesehen werden kann und bei der gleiche Bauteile wie bei der Vorrich­ tung gemäß Fig. 3 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Wert a ist hier gleich 3. Die Vorrichtung um­ faßt demgemäß drei Drahtlieferspulen 3 mit n Drähten, deren jeder einen Strang bildet. Die Spulen 3 sind in einem Zylinder (Torpedo) 7 angeordnet und durch nicht dargestellte bekannte Mittel abgestützt. Sie sind so angeordnet, daß ihre Achse rechtwinklig zur Achse des Zylinders 7 verläuft, und jede Spule 3 ist mit einer Vor­ formungsrolle 1 verbunden, deren Achse parallel zur be­ treffenden Spule 3 verläuft.

Der sich während des Betriebes drehende Zylinder 7 ist mit Umlenkrollen 5 und 9 (von denen die Letzteren je­ doch fortgelassen werden können) versehen, und weist auf seiner Oberfläche geeignete Schlitze auf durch welche hin­ durch die im Inneren des Zylinders 1 erzeugten Stränge nach außen geführt werden, und zwar in an sich bekannter Weise. Weiterhin ist der Zylinder 7 mit weiteren Vorfor­ mungs- und Umlenkrollen versehen, und zwar gemäß einer Anordnung, wie sie aus der Fig. 4 ersichtlich ist.

Im Betrieb dieser Vorrichtung werden die n Drähte, die von jeder Spule 3 abgewickelt oder abgezogen werden, an der Vorformungsrolle 1 vorgeformt und dann an oder auf der Rolle 5 miteinander verseilt. Die gebildeten Stränge werden dann zur Außenseite des Zylinders 7 ge­ führt, wobei sie veranlaßt werden, entlang einer Erzeu­ genden des Zylinders 7 zu laufen, und wobei sie parallel und coplanar zu der weiteren Vorformungsrolle 8 geführt werden, die gleichzeitig die permanente Verformung und die Verseilung der Stränge bewirkt.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung des Legetyps. In die­ ser Figur sind soweit wie möglich die gleichen Bezugszei­ chen wie in Fig. 4 verwendet. Die Arbeitsweise dieser Vor­ richtung ist im wesentlichen gleich der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und auch bereits bekannt.

Der Unterschied bei dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Drähte von den Lieferspulen 3 (deren jede nur einen Draht trägt) in einer Richtung abgezogen oder abgewickelt werden, die mit F bezeichnet und gleich der Vorbewegungsrichtung der fertiggestellten Schnur ist. Demgemäß hat die den Drähten an den Rollen 5 erteilte Drehung umgekehrten Richtungssinn mit Bezug zu dem Rich­ tungssinn der Drehung, die den Drähten an der Vorformungs­ rolle 8 erteilt wird, so daß die Letztere ein Aufdrehen ist, so daß jeder Draht zwar Drehungen unterworfen, je­ doch nicht permanent verdreht ist. Demgemäß sind die Drähte in der fertiggestellten Schnur lediglich durch Biegen verformt.

Es ist ersichtlich, daß die Schnur am Austritt der Vorformungsrolle 8 gebildet ist, die auch das Verseilen der Drähte ausführt, wie es bereits in Verbindung mit der Rolle 8 gemäß Fig. 4 erläutert worden ist.

Es ist jedoch in diesem Zusammenhang wichtig, fest­ zustellen, daß hier eine Verformung des Drahtes durch Biegen entlang einer Erzeugenden des Drahtes nicht mehr stattfindet, wie es bei der Ausführungsform mit der Vor­ formungsrolle 1 der Fall ist. Als Folge der Drehung der Drähte an der Rolle 8 ergibt sich Verformung statt dessen entlang einer Wendel, die sich an der Drahtoberfläche er­ streckt. Diese Erscheinung ermöglicht das Verseilen von Einzeldrähten (Fig. 5) und von Strängen (Fig. 4), obwohl keine Verdrehung erfolgt.

Schließlich zeigt Fig. 6 eine Vorrichtung des Lege­ typs für die Herstellung von Schnüren, die einen Kern auf­ weisen. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Maschinen ist die Drahtlieferspule, die n Drähte trägt, gleichachsig zum Zylinder 7 angeordnet und durch eine Hohlwelle 10 abge­ stützt, durch welche der Schnurkern hindurchgeht und sich in der Richtung F vorbewegt.

Sowohl die Lieferspule als auch der Zylinder 3 dre­ hen sich um ihre Achse, jedoch mit unterschiedlicher Ge­ schwindigkeit. Die Lieferspule dreht sich mit höherer Ge­ schwindigkeit, um in der Lage zu sein, den Draht zu liefern.

Die auf diese Weise gewickelten Drähte werden zur Außenseite des Zylinders geführt, indem sie über die Kante eines Schlitzes 2 gleiten gelassen werden, der einer Stange vergleichbar ist und der zufolge seiner Formgestalt die Vorformungseinrichtung 2 darstellt, die daher durch ein­ fache Verwendung eines mechanischen Elementes erhalten ist, welches bereits an der Vorrichtung vorhanden und auch erforderlich ist, so daß keine zusätzlichen Mittel vorge­ sehen zu sein brauchen.

Die vorgeformten Drähte werden dann zu einer Umlenk­ rolle 6 geführt, wo sie zufolge der Drehung des Zylinders 7 und auch der Achse der Rolle 6 mit Bezug auf den Kern um den Kern im wesentlichen in Form eines Mantels ge­ wickelt werden, wodurch die typische Schnurgestalt die­ ser Art erhalten wird.

Selbstverständlich kann auch die letztere Vorrich­ tung die oben beschriebene Vorformungsrolle, beispiels­ weise anstelle der Rolle 6 aufweisen. Diese Vorformungs­ rolle kann aber auch an irgendeiner anderen Stelle strom­ aufwärts der Rolle 6 angeordnet sein, wobei dann die Schlitzkante nicht verwendet wird. Es ist weiterhin ersichtlich, daß bei allen obigen Ausführungsformen die Vorformungsrolle durch eine Stange 2 ersetzt wer­ den kann, die wie die ensprechende Rolle angeordnet sein kann, jedoch ortsfest ist.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Herstellen einer Metallschnur, die als Verstärkungselement in elastomerem Material verwendet werden soll, wobei von wenigstens einer Gruppe von zwei oder mehr Metalldrähten bzw. Litzen ausgegangen wird, die auf eine oder mehrere Lieferspulen gewickelt sind, mit einer Einrichtung zum Abstützen der Lieferspule oder der Lieferspulen, einer Einrichtung zum Abziehen der Drähte von den Lieferspulen, um sie durch die die Vorrichtung bildenden Bauteile in Vorbewegungsrichtung zu ziehen, und um die fertiggestellte Metallschnur aufzunehmen, sowie einer Verformungseinrichtung, um allen Drähten bzw. Litzen eine gleiche permanente Verformung vor dem Verseilen durch Biegen zu erteilen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verformungseinrichtung Drähte bzw. Litzen auf einer Unterlage geführt werden, auf der sie in ein und derselben Ebene und Seite an Seite angeordnet und in die­ ser Anordnung gleichzeitig über eine senkrecht zur Vor­ wärtsbewegungsrichtung der Drähte bzw. Litzen ausgebilde­ ten ebenen Biegekante geführt werden, die selbst ein Teil der Unterlage ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine kleine Stange ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine drehbare Rolle (1; 8) ist.