DE46364C

DE46364C - Device for producing flexible shafts

Info

Publication number: DE46364C
Application number: DENDAT46364D
Authority: DE
Original assignee: TH. GARE in Stockport, Cheshire, England
Anticipated expiration: 1908-04-04

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die bisher gebräuchlichen biegsamen Wellen bestehen hauptsächlich aus mehreren zusammengedrehten und mit Draht umwickelten Drähten.The flexible shafts that have been used up to now mainly consist of several twisted together and wires wrapped with wire.

Diese Achsen sind sehr theuer, plump und, da sie in axialer Richtung Elasticität besitzen, in ihrer Kraftleistung beschränkt; ferner sind sie nicht biegsam und dauerhaft genug, denn die verschiedenen Drähte reiben sich fortwährend an einander und arbeiten sich dadurch lose, so dafs die Biegsamkeit der Achse beeinträchtigt wird, d. h. dafs letztere aus dem gebogenen Zustande nicht mehr in den geraden zurücktritt; aufserdem darf eine solche Achse infolge ihrer ungenügenden Steifigkeit nicht schnell rotiren, weil sie, wenn sie schnell rotirt, schwingt und sich verdreht, anstatt einen ruhigen Gang beizubehalten.These axes are very expensive, clumsy and, since they have elasticity in the axial direction, limited in their power output; furthermore, they are not flexible and durable enough, because the different wires keep rubbing against each other and working their way through it loose so that the flexibility of the axle is impaired, d. H. that the latter from the no longer receding into straight lines; in addition, such an axis may owing to their insufficient rigidity, they do not rotate rapidly, because if they are rapidly rotates, sways, and twists instead of maintaining a steady gait.

Der Zweck der vorliegenden Neuerung ist, diesen Uebelständen abzuhelfen und eine biegsame Welle herzustellen, welche von viel einfacherer Construction, im Vergleich zum Durchmesser der bisher bekannten biegsamen Wellen stärker und biegsamer ist, sowie keine axiale Elasticität besitzt.The purpose of the present innovation is to remedy these inconveniences and to make it flexible To manufacture a shaft which is of a much simpler construction compared to its diameter of the previously known flexible shafts is stronger and more flexible, and no axial Possesses elasticity.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht eine Seitenansicht und Fig. 2 einen Querschnitt des zu einer biegsamen Welle zu verarbeitenden Metallstabes. Die Fig. 3 und 4 zeigen die verbesserte biegsame Welle theilweise in Längsansicht und theilweise im Längsschnitt. Fig. 5 ist eine Endansicht von Fig. 3 und 4. Fig. 6, 10 und 11 sind verticale Längsschnitte durch den zur Herstellung der biegsamen Welle zu benutzenden Apparat bezw. zeigen Modificationen desselben. Fig. 7 ist eine Seitenansicht und Fig. 8 und 9 sind Vorderansichten der verschiedenen Theile des Apparates.Fig. Ι the accompanying drawing illustrates a side view and FIG. 2 a cross section of the metal rod to be processed into a flexible shaft. Figs. 3 and 4 show the improved flexible shaft partly in longitudinal view and partly in Longitudinal section. Figure 5 is an end view of Figures 3 and 4. Figures 6, 10 and 11 are verticals Longitudinal sections through the apparatus to be used to make the flexible shaft respectively show modifications of the same. Fig. 7 is a side view and Figs. 8 and 9 are Front views of the various parts of the apparatus.

Die vorliegende Neuerung in der Herstellung von biegsamen Wellen besteht hauptsächlich in der Verwendung von Metallstäben α von flachem Querschnitt, welche derart gewunden werden, dafs die breiteren Flächen des Stabes a an einander und die schmaleren Flächen nach innen und nach aufsen zu liegen kommen und dafs inwendig eine zum Durchmesser der biegsamen Welle verhältnifsmäfsig kleine Bohrung sich bildet und dort die Gänge sich hart an einander anschliefsen, dagegen aufsen ein wenig von einander abstehen.The present innovation in the manufacture of flexible shafts consists mainly in the use of metal rods α of flat cross-section, which are wound in such a way that the broader surfaces of the rod a come to rest against one another and the narrower surfaces come to rest inward and outward and that inward a bore, which is relatively small to the diameter of the flexible shaft, is formed, and there the ducts adjoin each other hard, but on the other hand protrude a little from each other.

Infolge der kleinen Bohrung der biegsamen Welle hat der Stab α eine scharfe Curve zu beschreiben, wodurch die schmalere Fläche inwendig ein wenig schwellt bezw. gestaucht wird, so dafs sich Gang an Gang fest anschliefst, Fig. 3 und 4; hierdurch wird axiale Elasticität in der biegsamen Welle gänzlich vermieden. Die äufsere Fläche des Stabes behält dagegen ihre Gröfse bei, und es entsteht dadurch zwischen jedem Gang eine kleine Lücke, welche für die verschiedenen Biegungen der Welle das Nähern der Gänge gestattet, ohne axiale Elasticität zu verursachen.As a result of the small bore of the flexible shaft, the rod α has to describe a sharp curve, whereby the narrower surface swells a little inside or. is compressed so that passage to passage is firmly connected, FIGS. 3 and 4; this completely avoids axial elasticity in the flexible shaft. The outer surface of the rod, on the other hand, retains its size, and this creates a small gap between each duct, which allows the ducts to approach each other for the various bends in the shaft without causing axial elasticity.

Die durch Versuche ermittelte, am besten geeignete Gröfse des Querschnitts des Stabes a und der Bohrung der Achse, um Biegsamkeit und Stärke vereint zu erhalten, ist folgende: Breite des Stabes a 6 mm, Dicke 3 mm, Bohrung der Achse 3 mm.The most suitable size of the cross-section of the rod a and the bore of the axle, determined by tests, in order to obtain flexibility and strength combined, is the following: width of the rod a 6 mm, thickness 3 mm, bore of the axle 3 mm.

Diese Zahlen können selbstverständlich nach Erfordernifs geändert werden, d. h. der Stabquerschnitt kann gröfser oder kleiner sein; dieThese numbers can of course be changed as required; H. the bar cross-section can be larger or smaller; the

gröfsere oder geringere Biegsamkeit und Stärke der Welle hängt davon ab, ob der Stabquerschnitt mehr oder weniger flach ist; je flacher der Stabquerschnitt ist, desto gröfser ist der Grad des Widerstandes, wobei die Steigung sich vermindert und die Biegsamkeit der Welle sich erhöht, ohne axiale Elasticitä't hervorzurufen. greater or lesser flexibility and strength of the shaft depends on whether the rod cross-section is more or less flat; the flatter the rod cross-section, the larger it is Degree of resistance, the slope decreasing and the flexibility of the shaft increases without causing axial elasticity.

Die beschriebene biegsame Welle kann für solche Zwecke, wo dieselbe sehr lang, ihre Biegsamkeit aber sehr gering sein mufs, inwendig auf der ganzen Länge oder in bestimmten Abständen mit einem soliden Kern oder auswendig mit Ringen versehen werden.The flexible shaft described can be used for purposes where it is very long Flexibility, however, must be very slight, either internally over the entire length or in certain areas Spaced with a solid core or with rings by heart.

Um die Herstellung der beschriebenen Welle vortheilhaft ausführen zu können, findet der in den Fig. 6, 7, 8 und 9 dargestellte Apparat Verwendung. Derselbe besteht aus einem gewöhnlichen Drehbankbett b, auf welchem ein Schlitten c und ein Spindelstock d mit hohler Spindel e angeordnet sind. Auf dem Schlitten c ist ein Führungsstück f abnehmbar befestigt, dessen der hohlen Spindel e gegenüberliegende Seite, Fig. 6, 7 und 8, mit einer zur Spindel concentrischen Vertiefung g, einem Spindelloch h und einem Schlitz i versehen ist; letzterer entspricht in Tiefe der cylindrischen Vertiefung und ist zur Führung des Metallstabes α auf die Spindel / bestimmt. Die hohle Spindel e, Fig. 6 und 9, ist mit einer Scheibe k versehen, an welcher das eine Ende des Stabes a, sowie der Spindel / mittelst der Schrauben k¹ k¹¹ befestigt werden, Fig. 9. Das andere Ende der Spindel I wird durch das Loch h im Führungsstück f gesteckt, welch letzteres durch eine passende Feder oder durch ein mit dem Schlitten c mittelst Seiles oder Kette verbundenes Gewicht m, Fig. 6, gegen die Scheibe k gedrückt wird.In order to be able to carry out the production of the shaft described advantageously, the apparatus shown in FIGS. 6, 7, 8 and 9 is used. It consists of an ordinary lathe bed b on which a slide c and a headstock d with a hollow spindle e are arranged. A guide piece f is detachably fastened on the slide c , the side of which, FIGS. 6, 7 and 8, opposite the hollow spindle e , is provided with a recess g concentric to the spindle, a spindle hole h and a slot i ; the latter corresponds in depth to the cylindrical recess and is intended to guide the metal rod α onto the spindle /. The hollow spindle e, FIGS. 6 and 9, is provided with a disk k to which one end of the rod a and the spindle / are fastened by means of the screws k ¹ k ¹¹ , FIG. 9. The other end of the spindle I is inserted through the hole h in the guide piece f , which the latter is pressed against the disk k by a suitable spring or by a weight m, FIG. 6, connected to the slide c by means of a rope or chain.

Die Handhabung des Apparates ist folgende: Das eine Ende des zu verarbeitenden Stabes a wird mittelst der Schraube k^u derart an der Scheibe k befestigt, dafs die breitere Fläche desselben gegen die Scheibe k und die schmalere Fläche gegen die Spindel / zu liegen kommt. Nachdem hierauf die Spindel / in das Loch h gesteckt und in der Scheibe k befestigt worden ist, wird der Schlitten c gegen den Stab α geschoben, so dafs letzterer Aufnahme in dem Schlitz i findet, wobei das Gewicht m das Führungsstück f fortwährend gegen den Stab α drückt. Die hohle Spindel e wird dann langsam in Umdrehung versetzt und der Stab α durch den Schlitz i auf die Spindel / und in die cylindrische Vertiefung g geleitet , welch letztere das Aufwinden des Stabes α auf die Spindel / veranlafst, und zwar mit Hülfe des Gewichtes m derart, dafs sich Gang an Gang dicht anschliefst, so dafs axiale Elasficität verhütet wird. Hierbei schieben sich das Führungsstück f und der Schlitten c nach dem Ende der Spindel I hin, und wenn diese Theile dort angelangt sind, so wird die Drehbewegung der hohlen Spindel e unterbrochen, das hergestellte Stück biegsamer Welle in die Spindel e geschoben, die Spindel / auf passende Länge herausgezogen und beide, die Spindel I mit dem gewundenen Stab a, Fig. 10, wieder in der Scheibe k befestigt, sowie der Schlitten c mit dem Führungsstück f gegen k geschoben und der beschriebene Vorgang wiederholt. The handling of the apparatus is as follows: One end of the processed bar a of the screw by means of k ^u in such a way on the disc attached k, that the wider surface thereof against the pane K and the narrower surface comes to rest against the spindle /. After the spindle / has been inserted into the hole h and fixed in the disk k , the slide c is pushed against the rod α so that the latter is received in the slot i , the weight m pushing the guide piece f continuously against the rod α pushes. The hollow spindle e is then slowly set in rotation and the rod α passed through the slot i onto the spindle / and into the cylindrical recess g , which latter causes the rod α to be wound onto the spindle /, with the aid of the weight m in such a way that duct to duct is closely connected, so that axial elasticity is prevented. The guide piece f and the slide c slide towards the end of the spindle I , and when these parts have reached there, the rotary movement of the hollow spindle e is interrupted, the produced piece of flexible shaft is pushed into the spindle e , the spindle / pulled out to the appropriate length and both, the spindle I with the coiled rod a, Fig. 10, fastened again in the disk k , and the slide c with the guide piece f pushed against k and the process described is repeated.

Für die Herstellung von kurzen, biegsamen Wellen kann die Spindel I, anstatt wie in den Fig. 6, 7, 8, 9 und 10 angegeben, auch zwischen zwei Spitzen gehalten werden oder am Führungsstück/ angebracht sein, wie in Fig. 11 veranschaulicht ist. In letzterem Falle ist die Spindel I aber viel kürzer und nimmt blos einige Gänge der biegsamen Achse auf, so dafs die Spindel fortwährend aus den gebildeten Gängen heraustritt. Diese Abänderung eignet sich am besten für die Verwendung von heifs gemachten Stäben a\ in diesem Falle mufs aber eine passende Abkühlungsvorrichtung für die Spindel vorgesehen werden und das Glühen des Stabes α entweder in einem stationären oder in einem mit dem Schlitten c sich fortbewegenden Feuer bewirkt werden.For the production of short, flexible shafts, the spindle I, instead of as indicated in FIGS. 6, 7, 8, 9 and 10, can also be held between two tips or attached to the guide piece /, as illustrated in FIG. 11 . In the latter case, however, the spindle I is much shorter and only takes up a few turns of the flexible axis, so that the spindle continually emerges from the turns formed. This modification is best suited to the use of hot rods a \ in this case, however, a suitable cooling device must be provided for the spindle and the glowing of the rod α effected either in a stationary fire or in a fire moving with the carriage c .

Claims

Patent claim:

A device for the production of flexible shafts by helically winding a flat rod, consisting of the slide c, which is displaceable on the bed b and which is under the influence of a spring or the weight m , the guide piece / has and with the cylindrical recess g, the spindle hole h and the slot i is provided, in connection with the headstock d, the hollow spindle e of which carries both the disc k to which the rod to be processed α is attached, and supports one end of the spindle e which is supported in the hole h of the guide piece f runs.

For this purpose ι sheet of drawings.