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Ringförmiger Fadenwicklungskörper und Vorrichtung zu seiner
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Herstellung Die Erfindung betrifft einen insbesondere als Verstärkungseinlage
für mit Einstecklöchern versehene Gummiod.dgl. Ringscheiben dienenden, ringförmigen
Fadenwicklungskörper mit aus übereinanderliegenden Fadenschlingen gebildeten Einsteckösen
und jeweils dazwischen gelegenen Fadenverkreuzungsstellen sowie eine Vorrichtung
zur Herstellung eines solchen Fadenwicklungskörpers.
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In der Kraftfahrzeugindustrie wie aber auch auf anderen Gebieten
der Technik werden beispielsweise für elastische Gestängeverbindungen, Wellenkupplungen
od.dgl.
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mit Einstecklöchern versehene Gummi- od.dgl. Ringscheiben
benötigt,
die mit der in diesen Bereichen üblichen hohen Sicherheit in Funktion und Lebensdauer
Drehmomente und Verwindungen aufnehmen, dämpfen oder übertragen können. Dabei ist
es bekannt, in solche Gummi-Ringscheiben Verstärkungseinlagen in Form von ringartigen
Fadenwicklungskörpern mit aus übereinanderliegenden Fadenschlingen gebildeten Einsteckösen
und jeweils dazwischen gelegenen Fadenverkreuzungsstellen einzubetten bzw. einzuvulkanisieren.
Dafür werden gummierte textile Fäden in der in Fig. la der Zeichnung angedeuteten
Weise in bestimmter Länge auf zwei Dornen D zu einem kompakten Fadenpaket E aufgewunden
und danach mehrere sol#cher Fadenpakete E von Hand in einer Vulkanisierform zu dem
in Fig. lb dargestellten Ringpaket R zusammengesetzt und in Gummi einvulkanisiert.
Auch können dazu die einzelnen Fadenpakete E, wie in Fig. lc gezeigt, jeweils verschlungen
bzw. verkreuzt werden, was günstigere technologische Werte ergibt. Das Zusammensetzen
der einzelnen Fadenpakete zu dem ringförmigen Fadenwicklungskörper R ist aber recht
umständlich und führt darüber hinaus auch noch zu keinem homogenen Wicklungsaufbau.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fadenwicklungskörper
der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der wesentlich einfacher herstellbar, homogener
aufgebaut ist und auch eine größere Wicklungsfestigkeit besitzt. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fadenwicklungskörper aus einem oder mehreren
durchgehend
verlaufenden Fäden besteht, wobei der einzelne Faden
in regelmäßiger Wiederholung einer Wickelabfolge fortlaufend jeweils abwechselnd
rechts- und linkssinnig um die Einsteckösen (Wickeldorne) sowie diese jeweils abwechselnd
vollständig und nur teilweise außen umschliessend gewickelt ist. Bei mehrfädigem
Wicklungsaufbau sind die einzelnen Fäden jeweils um einen Teilungsabstand der Einsteckösen
(Wickeldorne) versetzt zueinander gewickelt.
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Sofern der Wicklungskörper eine gerade Anzahl von Einsteckösen besitzen
soll, empfiehlt sich dafür die Verwendung zweier durchgehend verlaufender Wicklungsfäden,
weil damit ein entsprechend schnellerer Wicklungsaufbau erreicht werden kann und
die Wicklungsfäden ohne Richtungsumkehr gewickelt werden können. Jedoch kann der
Wicklungskörper auch bei einer geraden Anzahl von Einsteckösen einfädig gewickelt
sein, wobei dann die Wicklungsrichtung des Fadens in jeder Wickellage jeweils umgekehrt
verläuft.
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In den Fig. 2, 3 und 3a der Zeichnung sind drei verschiedene Grundformen
erfindungsgemäß beschaffener Fadenwicklungskörper beispielsweise dargestellt. Im
Falle der Fig. 2 handelt es sich um einen mit drei Einsteckösen versehenen Fadenwicklungskörper,
der zu diesem Zweck um die drei entsprechend angeordneten Wickeldorne 10, 10', 10''
einfädig in der Weise gewickelt wird, daß dabei der Faden 11 jeweils fortlaufend
um den einen Wickeldorn 10' linkssinnig von innen nach außen voll umschligend unter
Bildung
der Einstecköse 12 herumgeführt und danach an dem nächstfolgenden
Wickeldorn 10'' rechtssinnig lediglich außen anliegend vorbeigeführt wird. Dadurch
kommt es zur jeweils abwechselnden Bildung der Einsteckösen 12, 12' und 12'' unter
gleichzeitiger Bildung der einzelnen Fadenverkreuzungsstellen 13 sowie 14, wodurch
sich ein homogener, fester Wicklungsaufbau ergibt. Sobald der Fadenwicklungskörper
fertiggestellt ist, kann er von den Wicklungsdornen 10 abgestreift und zur Herstellung
der in ihren Umrissen 15 strichpunktiert angedeuteten Gummiringsoheibe in die Vulkanisierform
eingelegt werden. Die vorerwähnte einfädige Herstellung des Fadenwicklungskörpers
kann mit gleichem Erfolg auch bei solchen mit fünf, sieben oder mehr ungeradzahlig
vorhandenen Einsteckösen 12 angewendet werden, weil es dabei stets zu der abwechselnd
voll und teilweisen Umschlingung der einzelnen Wickeldorne kommt.
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Bei geradzahligen Anordnungen von Einsteckösen 12 bzw. Wickeldornen
10, wie im Falle der Fig. 3, wird der Fadenwicklungskörper vorteilhaft zweifädig
gewickelt, um bei gleichbleibender Fadenverlegungsrichtung die vorerwähnte jeweils
überspringende Bildung der aus den übereinanderliegenden Fadenschlingen gebildeten
Einsteckösen 12 zu erzielen. Hier werden also die beiden Fäden 11, 16 jeweils um
einen Teilungsabstand der Einsteckösen 12 versetzt zueinander gewickelt, wobei jeder
einzelne Faden in der schon zu Fig. # beschriebenen Weise um die einzelnen Wickeldorne
10 bis 10''' jeweils abwechselnd links- und
rechtssinnig sowie
voll oder nur teilweise umschlingend herumgeführt wird. Mit solchen Doppelfäden
11, 16 können aber nicht nur mit geradzahligen Einsteckösen versehene Fadenwicklungskörper
hergestellt werden, sondern ebenso gut auch solche mit ungeradzahligen Einsteckösen,
weil sich auch dann ein homogener Wicklungsaufbau ergibt.
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Wie Fig. 3c zeigt, können aber auch Fadenwicklungskörper mit einer
geraden Anzahl von Einsteckösen 12 mit nur einem Faden 11 fortlaufend gewickelt
werden. Dazu ist es dann aber notwendig, die Wicklungsrichtung des Fadens in jeder
Wickellage jeweils umzukehren. Die jeweilige Richtungsumkehr des Wickelfadens 11
erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an dem Wickeldorn 10 bzw.
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der Einstecköse 12'. Die eingezeichneten Richtungspfeile verdeutlichen
die Fadenwicklungsrichtung. Es versteht sich, daß dieses Fadenwicklungsprinzip ebensogut
auch für mit einer größeren geraden Anzahl von Einsteckösen versehenen Fadenwicklungsträgern
verwendet werden kann, desgleichen grundsätzlich auch für Fadenwicklungskörper mit
einer ungeraden Anzahl von Einsteckösen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin auch die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die in den Fig. 2, 3 und 3a dargestellten
sowie ähnlich beschaffene ringförmige Fadenwicklungskörper auf einfache und zuverlässige
Weise maschinell hergestellt werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe sind an der
erfindungsgemäß beschaffenen Vorrichtung ein mit in einer Reihe und in gleichen
Abständen hintereinander angeordneten Wickeldornen versehener, scF ws/e0j2e6we¢1s
um den doppelten
Teilungsabstand der Dorne umlaufend anzutreibender
Fadenwicklungsträger und daneben mindestens ein sowohl umlaufend als auch zugleich
senkrecht zu seiner Umlaufbahn begrenzt beweglich anzutreibender Fadenführer vorgesehen,
der während der Stillstandszeiten des Fadenwicklungstragers um dessen nächstgelegenen
Wickeldorn eine mindestens zweifache volle Umdrehung vollführt und dabei zugleich
jeweils über die beiderseits dieses Wickeldornes gelegenen Fadenverkreuzungslagen
springt. Vorteilhaft können dazu zwei im Abstand zweier benachbarter Wickeldorne
nebeneinander angeordnete, parallel geführte und synchron angetriebene Fadenführer
vorgesehen sein.
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Der Fadenwicklungsträger ist vorteilhaft als mit vertikaler Antriebswelle
versehener Drehteller ausgebildet, auf dessen Oberseite die Wickeldorne in gleichmäßiger
Umfangsverteilung stehend angeordnet sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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In den weiteren Figuren der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäß beschaffener Vorrichtungen sowie deren Wirkungsweisen in teilweise
schematischer Darstellung wiedergegeben. Dabei zeigen Fig. 4 die Seitenansicht einer
Vorrichtung zur Herstellung der in Fig. 3 dargestellten Fadenwicklungskörper, Fig.
5 verschiedene Arbeitsphasen dieser Vorrichtung in schematisch gehaltener Draufsicht
auf die Fadenwicklungselemente,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung
nach Fig. 4 in leicht geänderter Ausführungsform, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform
der Vorrichtung, und zwar für die Herstellung des in den Fig. 8 und 9 in der Draufsicht
und Seitenansicht dargestellten bandförmigen Fadenwicklungskörpers.
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Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung besitzt einen als Fadenwicklungsträger
dienenden Drehteller 20, der am oberen Ende der in Lagern 21 des Maschinengestells
22 gelagerten, vertikal verlaufenden Antriebswelle 23 befestigt ist. Die Antriebswelle
23 ist begrenzt axial verschieblich gelagert und mit ihrem unteren ballig ausgebildeten
Ende 24 auf der um eine horizontale Achse umlaufenden Exzenterscheibe 25 abgestützt,
wozu die zwischen dem Gestell 22 und dem am Bund 26 gelegene Druckfeder 27 beiträgt.
Der Drehteller 20 ist auf seiner Oberseite mit vier in gleichmäßiger Umfangsverteilung
stehend angeordneten Wickeldornen 10 versehen. Auf diesen Wickeldornen 10 sind von
den Fäden 11, 16 (Fig. 3) zu umwickelnde Abstreiferhülsen 28 vorgesehen, die auf
einem auf dem Drehteller 20 begrenzt axial verschieblich gelagerten Abstreiferteller
29 lose aufliegen, der mit Bohrungen 29' für den Durchtritt der Wickeldorne 10 versehen
ist. Der Abstreiferteller 29 ist über entsprechende Bohrungen im Drehteller 20 durchdringende
Bolzen 29'' mit einem Hubteller 30 fest verbunden, der durch den an der
Stelle
31 am Maschinengestell schwenkbew#eglich gelagerten Auswerferhebel 32 angehoben
werden kann, um dadurch den um die Abstreiferhülsen 28 fertig gewickelten Fadenwicklungskörper
im Sinne der Fig. 3 mitsamt den Abstreiferhülsen 28 von den Wickeldornen 10 abstreifen
zu können. Die Exzenterscheibe 25 ist so konturiert und umlaufend angetrieben, daß
sie während der Herstellung des Fadenwicklungskörpers auf dem Drehteller 20 eine
volle Umdrehung vollführt, wodurch die Antriebswelle 23 und mit ihr der Drehteller
20 und die Wickeldorne 10 entsprechend dem fortschreitenden Wicklungsaufbau zunehmend
abgesenkt werden, um dadurch einen auch in der Höhe gleichbleibend festen Wicklungsaufbau
zu erreichen.
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Neben dem Drehteller 2Q und dessen Wickeldornen 10 sind, wie Fig.
5 zeigt, zwei als Röhrchen ausgebildete Fadenführer 33 vorhanden, von denen jeder
an dem einen Ende 34 eines doppelarmigen Fadenführerhebels 34 angeordnet ist, der
an seinem anderen Ende 34' ~ kurbelexzenterartig angetrieben ist. Beide Fadenführerhebel
34 sind dazu über die horizontal verlaufenden Anlenkbolzen 35 mit einem gemeinsamen
Antriebsmitnehmer 36 gelenkig verbunden, der auf einem Exzenterzapfen 37 einer Antriebsscheibe
38 sitzt. Letztere wird von der Antriebswelle 39 getragen, die gleichfalls vertikal
verlaufend aber axial unverschieblich in Lagern 21 des Maschinengestells 22 gelagert
ist.
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Die Fadenführerhebel 34 sind mit Längsschlitzen -34''' versehen,
über die sie kulissenartig an den auf dem
Maschinengestellrahmenteil
22' befestigten Führungsstiften 40 geführt sind bzw. sie umgreifen, die somit zugleich
die vertikalen Schwenkachsen für die Fadenführerhebel 34 bilden.
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An letzteren sind noch Stützstifte 41 vorgesehen, die bei der kurbelartigen
Bewegung der Fadenführerhebel 34 über die auf dem Gestellrahmen 22' befestigten
Nockenscheiben 42 gleiten und dadurch die Fadenführerhebel 34 zwingen, bei einmaliger
Umlaufbewegung eine zusätzliche doppelte Kippbewegung um die Anlenkachsen 35 auszuführen.
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Die Fadenführerröhrchen 33 beschreiben daher außer ihrer rotierenden
Bewegung um den ihnen jeweils nächstgelegenen Wickeldorn 10 eine entsprechende Auf-und
Abbewegung.
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Die vorbeschriebene Auf- und Abbewegung der Fadenführerhebel 34 kann
aber auch, wie im Falle der Fig. 6, durch entsprechendes Anheben und Absenken des
mit einem Auflagerteller 40' versehenen Führungsstiftes 40 erfolgen, der zu diesem
Zweck beispielsweise mit einer an seinem unteren Ende angeordneten Führungsrolle
43 auf einer mit Nocken 44 versehenen, um die versetzte Achse 45 umlaufend angetriebenen
Nockenscheibe 46 aufliegt bzw.
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darüber gleitet.
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Die den Drehteller 20 sowie die Kurbelscheibe 38 tragenden Antriebswellen
23 bzw. 39 sind über ein Stillstands-Zwischengetriebe gegensinnig und abwechselnd
umlaufend miteinander gekuppelt und anzutreiben. Dieses Stillstands-Zwischengetriebe
besteht im Falle der Fig. 4 aus einem entsprec#hend beschaffenen Maltesergetriebe,
das eine auf der
Hauptantriebswelle 47 befestigte und damit ständig
umlaufende Antriebsscheibe 48 besitzt. Auf der Oberseite dieser Antriebsscheibe
48 sind über zwei Drittel des Scheibenumfangs gleichmäßig verteilt acht Antriebsstifte
49 vorhanden, die mit dem auf der Antriebswelle 39 sitzenden Malteserkreuz 50 zusammenwirken.
Auf der Unterseite der Scheibe 48 sind zwei in gleichem Teilungsabstand wie die
oberen Stifte 49 angeordnete Antriebsstifte 51 befestigt, die mit dem auf der Zwischenwelle
52 sitzenden Malteserkreuz 53 zusammenarbeiten. Die Zwischenwelle 52 steht über
das Zahnritzel 54 mit dem auf der Antriebswelle 23 sitzenden Ritzel 55 in Eingriff.
Auf diese Weise kommt es bei jeweils einmaliger Umlaufbewegung der Hauptantriebswelle
47 zu einer zweifachen Umlaufbewegung der die Fadenführerhebel 34 antreibenden Kurbelscheibe
38, wobei der Drehteller 20 stillsteht, und nachfolgend zu einer Verdrehung des
Drehtellers 20 um 1800 bei stillstehendem Fadenführer-Kurbelantrieb.
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In Fig. 5 sind zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der vorbeschriebenen
Vorrichtung drei verschiedene Arbeitsphasen des Bewicklungsprozesses dargestellt.
Ausgehend von der in Fig. 5a dargestellten Lage des Drehtellers 20 und der Fadenführerhebel
34 werden die beiden Fäden 11, 16 bei stillstehendem Drehteller 20 und einmaliger
Umlaufbewegung der Kurbelscheibe 38 durch die dadurch bedingte einmalige Umlaufbewegung
der Fadenführerröhrohen 33 im Gegenuhrzeigersinn in die #in Fig. 5b
ersichtliche
Lage zu den Wickeldornen 10, 10' gebracht, an denen die Fäden 11 bzw. 16 zunächst
nur jeweils innenseitig vorbeilaufen, sie also nur teilweise umschlingen.
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Bei weiterer Drehung der Kurbelscheibe 38 um volle 3600 und immer
noch stillstehendem Drehteller 20 werden die Fäden 11, 16 sodann in der aus Fig.
5c ersichtlichen Weise um die Wickeldorne 10 bzw. 10' voll herumgeschlungen.
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Danach erfolgt bei stillstehenden Fadenführerhebeln 34 eine Drehung
des Drehtellers 20 um 1800 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles, wodurch die Fäden
11, 16 von den jeweils nachfolgenden Wickeldornen 10' bzw. 10'' unter entsprechender
teilweiser Umlenkung wieder in eine der Fig. 5a entsprechende, aber eben um 1800
fortgeschrittene Wicklungslage gelangen. Da die aufzuwickelnden Fäden 11, 16 unter
hinreichender Fadenspannung gehalten werden, bleiben die Fäden auch während der
zwischen den Phasen a und b erfolgenden Umlaufbewegung der Fadenführerröhrchen 33
hinreichend gespannt, so daß sie dabei in den Fadenführerröhrchen 33 auch teilweise
zurückgleiten können. Im übrigen versteht es sich, daß mit dieser Vorrichtung nicht
nur Textilfäden, sondern auch anderes Fadenmaterial, wie etwa Metalldraht, zu entsprechenden
Wicklungskörpern gewickelt werden kann.
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Die in Fig. 7 schematisch dargestellte Vorrichtung erlaubt die kontinuierliche
Herstellung des in den Fig. 8 und 9 dargestellten bandförmigen Fadenwicklungskörpers
47, dessen aus übereinanderliegenden Fadenschlingen
gebildete
Einsteckösen 48 hier radial verlaufen und dazwischen jeweils auch entsprechende
Fadenverkreuzungsstellen 49 vorhanden sind. Zur Herstellung dieser Fadenwicklungsbänder,
die gleichfalls mit Gummi 50 od.dgl. beschichtet und etwa als elastische Förderbänder
mit in ihre Einsteckösen 48 nachträglich einzusetzenden Förderstiften verwendet
werden können, ist die Vorrichtung in Fig 7 mit einem unter den Fadenführern 33
vorbeiwandernden, um die horizontalen Achsen 51, 52 endlos umlaufenden Trägerband
53 versehen, das als Fadenwicklungsträger dient und mit einer entsprechenden Anzahl
von in der Bandumlaufebene liegenden, in gleichen Abständen hintereinander angeordneten
Wickeldornen 10 versehen ist. Die Fadenführer 33 können hier grundsätzlich ebenso
angeordnet und betrieben werden wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen.
Sie können aber auch, wie in Fig. 7 dargestellt, als unmittelbar auf den Antriebswellen
54, 55 und darauf befestigten Tragearmen 56 bzw. 57 sitzende Röhrchen ausgebildet
sein, die über die Zahnräder 58, 59, 60 gleichsinnig umlaufend angetrieben werden.
Dabei können auch in diesem Falle die Fadenführerröhrchen 33 bzw ihre Antriebswellen
54, 55 eine entsprechende Auf- und Abbewegung vollführen, beispielsweise durch loses
Aufliegen und Abgleiten der Tragarme 56, 57 an darunter gelegenen, fest angeordneten
und entsprechend geformten Kurvenscheiben 61 bzw. 62.
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Diese doppelte Auf- und Abbewegung der Fadenführerröhrchen
33
während ihrer jeweiligen einmaligen Umlaufbewegung ist notwendig, damit sie einerseits
den über die hohl ausgebildeten Antriebswellen 54 bzw. 55 herangeführten Faden 11
bzw. 16 jeweils fest auf die darunter bereits befindlichen Fadenwicklungen legen
und zum anderen über die jeweils zwischen den Wickeldornen 10 vorhandenen Fadenverkreuzungsstellen
13 springen können.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei Abwandlungen
ohne weiteres möglich. So versteht es sich, daß insbesondere zur Herstellung von
mit einer größeren Anzahl von übereinanderliegenden Fadenschlingen gebildeten Einsteckösen
versehenen Fadenwicklungskörpern durchaus auch mit mehr als zwei Fadenführern, also
etwa drei- oder mehrfädig gearbeitet werden kann, wodurch sich die Herstellungszeiten
solcher Fadenwicklungskörper entsprechend verkürzen lassen. Wichtig ist auch dabei,
daß die Fadenführer 33 dann entsprechend synchron untereinander sowie in Bezug auf
die Fortschaltung des Fadenwicklungsträgers abwechselnd angetrieben werden. Weiterhin
kann anstelle des in Fig. 4 dargestellten Malteser-Zwischengetriebes ein mit entsprechenden
Teilverzahnungen versehenes Zahnradgetriebe verwendet werden, das den Vorteil noch
größeren Gleichlaufs bietet.
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Zur Herstellung des in Fig. 3a dargestellten, einfädig aufgebauten
Fadenwicklungskörpers auf einem mit einer geraden Anzahl von Wicklungsdornen 10
versehenen Fadenwicklungsträger sind letzterer wie auch der Fadenführer
33
reversierend anzutreiben, wobei vor bzw. nach jeder Antriebsumkehr der Fadenführer
33 und der Fadenwicklungsträger 20 bzw. 53 jeweils nur mit einfachen Umlauf- bzw
Teilungsschrittbewegungen anzutreiben sind.
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Für diesen Fall ist also eine entsprechende Getriebeänderung mit zusätzlichem
Umkehrgetriebe notwendig, wobei dessen Arbeitsperiode jeweils zwei Fadenwicklungslagen
entspricht.
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