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Verfahren zum Beseitigen der Neigung des Spreizens der Enden von schraubenförmig
auf einen Kern aufgewickelten Drähten bei Herstellung biegsamer Wellen Die Erfindung
bezieht sich auf die Behandlung sogenannter biegsamer Wellen, die im fortlaufenden
Stück durch Aufwickeln eines oder mehrerer Drahtlagen auf einen Kerndraht erzeugt
werden, worauf man Abschnitte von geeigneter Länge nach Bedarf abschneidet.
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Es ist allgemein üblich, derartige biegsame Wellen in fortlaufender
Länge herzustellen und dann die erforderlichen Stücke von der fortlaufenden Länge
abzuschneiden.
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Wenn derartige biegsame Wellen durch Aufwickeln einer oder mehrerer
Drahtlagen auf einen Kern erzeugt werden, haben die Enden dieser Wickeldrähte das
Bestreben, sich abzuwickeln oder abzurollen, und wenn man an irgendeiner Stelle
der Drahtlänge diese durchschneidet, zeigen die so entstandenen Enden die gleiche
Eigenschaft der Wikkeld'rähte zum Abwickeln und Abspreizen Diese Eigenschaft ist
bei der praktischen Benützung derartiger Wellen sehr störend, weil hierdurch das
Anbringen von Verbindungs-oder Endstücken, Kupplungen o. dgl. an- den zugeschnittenen
Wellenenden erschwert wird.
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Dieser Mißstand ist bereits früher empfunden worden, und man hat verschiedene
Verfahrensweisen vorgeschlagen, um das Abwickeln und Abspreizen der Wickeldrähte
zii verhindern.
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Bei. einem dieser bekannten Verfahren wird das Wellenwerkstück an
der Stelle, wo die einzelnen Stücke abgeschnitten werden sollen, auf eine gewisse
Breite beiderseits der Schnittstelle zusammengedrückt, so daß die Wickeldrähte in
den einzelnen Lagen plattgedrückt, zusammengequetscht, miteinander verflochten und
eine Lage .in die andere eingebettet wird; derart, daß sie, wenn die betreffende
Stelle durchschnitten wird, sich nicht mehr abwikkeln oder abspreizen können.
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Eine andere Verfahrensweise besteht darin, daß an der Schnittstelle
eine Muffe über das Wellenwerkstück gezogen wird, worauf man diese Muffe so zusammenpreßt,
daß die einzelnen Drahtlagen zusammengequetscht werden. Legt man dann den Schnitt
durch die Muffe, so haben die Drahtenden keine Möglichkeit, sich abzuwickeln oder
abzuspreizen.
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Eine dritte Verfahrensweise besteht darin, daß das fortlaufende Wellenwerkstück
auf seiner ganzen Länge einer Hitzebehandlung unterworfen .wird, wodurch die Wickeldrähte
ihre Sperrigkeit verlieren und an jeder beliebigen Stelle durchschnitten werden
können Die beiden erstgenannten Verfahren, bei denen ein Zusammendrücken oder ein
Aufziehen von Muffen jeweils an der Schnittstelle bewirkt wird, hat den Fehler,
daß man von vornherein genau wissen muß, an welcher Stelle das Wellenwerkstück durchschnitten
werden soll. Kennt man die Schnittstelle nicht, so muß unmittelbar vor jedem Abschneiden
an der nunmehr festgelegten Stelle
das Zusammendrücken der Drähte
vor dem Schnitt stattfinden.
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Die Hitzebehandlung, die diesen Nachteil nicht aufweist, zeigt den
anderen Fehler, daß sie eine erhebliche Verfärbung des gesamten Werkstückes mit
sich bringt, die sehr nachteilig ist und durch eine zusätzliche Behandlung wieder
entfernt werden muß, da sie die Verkäuflichkeit der Ware erfahrungsgemäß beeinträchtigt.
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Weiterhin hat man, um dem Bestreben der Drähte, sich abzuwickeln,
zu begegnen, vorgeschlagen, die Drahtwindungen auf ihrer ganzen Länge einem Drucke
auszusetzen; dabei muß aber eine große Kraft aufgewandt werden, um die Welle mit
ihrer Bewicklung durch die Maschine zu ziehen.
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Man hat auch, um bei- der Herstellung von Schraubenfedern ein Abspreizen
und Sichsperren der Federenden zu vermeiden, vorgeschlagen, an einigen wenigen Stellen
auf den Draht eitlen Hammerschlag auszuüben. Dieses Verfahren ist jedoch in der
Leistung durchaus ungenügend, sichert nicht ein Setzen der Drähte auf ihrer ganzen
Länge und soll auch nur für nicht kreisförmige Federn verwandt werden.
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Demgegenüber schafft die Erfindung ein Verfahren zum Beseitigen der
Neigung des Spreizens der Enden von schraubenförmig auf einen Kern aufgewickelten
Drähten zur Herstellung elastischer Wellen, bei dem Hammerschläge, in ganz kurzen
Abständen über die Umfangsfläche des Drahtes verteilt, bei kontinuierlicher Förderung
des Drahtgebildes ausgeübt werden.
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Durch ein solches Verfahren wird die Leistung pro Zeiteinheit gegenüber
den bekannten Verfahren erheblich gesteigert und ein gleichmäßiges Setzen der Drähte
an jeder Stelle ihres Umfanges erreicht, so daß die Drahtwerkstücke für die Wellen
an beliebiger Stelle in Stücke zerteilt werden können, ohne d'aß die freien Drahtstücke
sich abwickeln.
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Eine Maschine zur Ausführung des Verfahrens mit Einrichtungen zum
Vorschieben eines Kerndrahtes, und um sie mit Drähten schraubenförmig zu bewickeln,
kennzeichnet sich dadurch, daß hinter jeder Wickelvorrichtung eine Hammervorrichtung
angeordnet ist. Jede Hammervorrichtung kann gemäß der Erfindung unabhängig von der
anderen ein- und ausschaltbar sein.
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Die Einzelheiten des neuen Verfahrens ergeben sich aus der nun folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der verwendeten Einrichtung, das in der
Zeichnung dargestellt ist: es zeigen Abb. i und 2 die Gesamtanordnung der Maschine
in Ansicht von oben und von der Seite, Abb.3 die Hämmervorrichtung von vorn in größerem
Maßstab, Abb.4 einen Schnitt nach IV-IV der Abb.3. Abb.5 den Wellenkopf der Hämmervorrichtung
bei abgenommenen Deckplatten, Abb.6 einen Schnitt nach VI-VI der Abb.5. Abb.7 den
Wellenkopf mit aufgesetzten Deckplatten, Abb. 8 ein Stück der fertiggestellten biegsamen
Welle.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Maschinengestell i dazu
bestimmt, die aufeinanderfolgenden Werkzeuge zur Herstellung der biegsamen Welle
zu tragen. Der Kernd'raht 2 wird von einer Spule ,3 abgewickelt, die in einem Bock
4 auf dem Gestell gelagert ist. Der Kerndraht 2 läuft durch eine Wickelvorrichtung
5 und dann durch eine Hämmervorrichtung 6, hierauf wieder durch eine Wikkelvorrichtung
5 und eine zweite Hämmervorrichtung 6, ferner in bekannter Weise durch eine Bremsvorrichtung
7, eine Richtvorrichtung 8 und eine Schleppvorrichtung 9. Jedes der Werkzeuge 5,
8 und 9 erhält seinen Antrieb durch eine Querwelle io. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
trägt jede dieser Querwellen ein Kegelrad, das mit einem auf der Hauptwelle 12 aufgesetzten
Kegelrad i i in Eingriff steht.
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Die Hauptantriebswelle ist an dem Maschinengestell gelagert und wird
in üblicheruTeise angetrieben, z. B. durch einen Riementrieb 13, 14, der den Antrieb
von einer beliebigen Antriebsquelle ableitet. Zweckmäßig wird die Antriebsscheibe
13 lose auf die Welle 12 aufgesetzt und kann mit ihr durch eine Kupplung 15 verbunden
werden. Diese Kupplung wird durch einen bei 18 angelenkten Hebel 1 7 und eine Steuerstange
16 bedient, die sich längs der anderen Seite des Maschinengestells erstreckt. Auch
die Hämmervorrichtung 6 erhält ihren Antrieb von der Welle 12. Beim Ausführungsbeispiel
erfolgt hier der Antrieb mittels eines Treibriemens i 9 von einer Riemenscheibe
2o aus.
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Die allgemeine Form und Anordnung des Gestells i, der Spule 3, der
Wickelvorrichtung 5, der Bremsvorrichtung 7, der Biegevorrichtung 8, der Schleppvorrichtung
9, der Kupplung 15 und des Stellwerks 16 bilden keinen Gegenstand der Erfindung
und brauchen deshalb nicht weiter beschrieben zu werden. Die besondere Ausbildung
der Hämmervorri.chtung 6 ergibt sich aus den Abb. 3 bis 7 der Zeichnung.
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Diese Hämmervorrichtung ist auf einer Tragsäule 21 angeordnet. Diese
trägt eine Lagermuffe 22, die durch eine Klemmschraube 23 in geeigneter Stellung
gehalten und gegen Drehung gesichert wird. In die Muffe 22 ist eine kurze Spindel
24 gesteckt, die durch eine axiale Bohrung 25 als. Hohlspindel ausgebildet ist.
Sie trägt auf dem einen Ende eine Festscheibe 26 und eine Losscheibe 27. An
dem
anderen Ende der Spindel 24 ist ein Spindelkopf 28 ausgebildet. Dieser Kopf besitzt
eine quergerichtete Gleitbahn 29 (Abb. 5, 6). In diese Gleitbahn sind zwei einander
entgegengerichtete Gesenke 30, 31 eingesetzt, hinter ihnen sind Schläger 32 und
33 in die Nut so eingelegt, daß sie mit ihren abgerundeten Hinterenden (Abb.5) über
sie hinausstehen. Die Gesenke 3o und 31 werden in der Gleitbahn 29 durch
eine Deckplatte 34 gehalten, die mittels Schrauben 35 an ,dem Spindelkopf 28 befestigt
ist. Das Herausfallen der Schläger wird durch Deckplatten 36 verhindert, von denen
vorstehende Zapfen 38 in Aussparungen 39 der Schläger eingreifen. Um eine hin und
her gehende Bewegung der Schläger zu ermöglichen, sind die Deckplatten 36 mit Langlöchern
q.0 versehen, durcb die Schraubenbolzen des Spindelkopfes hindurchgehen, so daß
sie sich mit den Schlägern hin und her bewegen können.
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Den Spindelkopf 28 umfaßt mit geringem Spiel ein Rollenkranz q.1 (Abb.
3). Dieser Rollenkranz 41 ist in eine Ausnehmung 42 der Lagermuffe 22 eingesetzt
und trägt einzelne Rollen 43. Das Herausfallen des Rollenkranzes oder der einzelnen
Rollen aus der Höhlung 42 wird durch eine Deckplatte q.¢ verhindert, die mittels
Schrauben 45 an dem Kopf der Muffe 22 befestigt ist.
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Es ergibt sich aus der Zeichnung, daß der Kerndraht 2, nachdem er
mit einer Drahtlage schraubenförmig bewickelt ist, durch die Bohrung 25 in der Spindel
24 hindurchläuft, und wenn dann die Spindel 2q. gedreht wird, dreht sich der die
Schläger 32 und 33 enthaltende Spindelkopf ebenfalls und bringt die Schläger nacheinander
in Berührung mit den Rollen 43. Jedesmal, wenn eine solche Berührung stattfindet,
wird der Schläger gegen die Achse der Spindel 24 vorgetrieben und schlägt gegen
das zugehörige Gesenk, z. B. 31, so daß das Gesenk einen Schlag gegen die Außenseite
des bewickelten Kerns 2 ausübt, der einem Hammerschlag entspricht. Da sich beide
Gesenke 3o und 31 gleichzeitig nach innen bewegen, wird der Hammerschlag, wie in
Abb.3 gezeigt, von beiden Seiten gleichzeitig auf das Werkstück ausgeübt.
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Während das Drahtwerkstück 2 durch die Hämmervorrichtung hindurchgeht,
wird eine große Anzahl von Hammerschlägen darauf ausgeübt, so daß die ganze Mantelfläche
des Drahtgebildes mit Hammerschlägen belegt wird. Diese Hammerschläge erfolgen nicht
in einer geraden Linie auf dem fortschreitenden Draht, sondern erstrecken sich auf
den gesamten Umkreis des Drahtwerkstücks, weil, während die Schläger in den Rollen
42 anschlagen und hierdurch vorgetrieben werden, die Rollen ebenfalls vorgeschoben
werden, so daß die Berührung eines Schlägers mit einer Rolle veranlaßt, daß die
Rolle zusammen mit dem Rollenkranz 41 und allen anderen Rollen mehr oder weniger
fortschreitet. Die Wucht der Schläge, die in Art von Hammerschlägen erfolgen, ist
nicht so groß, daß der Kerndraht 42 oder die darübergewickelten Drahtlagen 46, 47
(Abb. 8) irgendwie verformt oder verdreht werden; sie ist aber groß genug, um den
Werkstoff an der Außenseite der in Schraubenwindungen liegendenWickeld'rähte zu
strecken, so daß sie ihre Sperrigkeit verlieren, ihre Neigung zum Abwickeln oder
Abspreizen aufgeben und in ihrer schraubenförmigen Lage gehalten werden, derart,
daß, wenn ein Stück des biegsamen Wellenwerkstückes abgeschnitten wird, an jeder
beliebigen Stelle das Abspreizen des Drahtes vermieden wird.
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Die gemäß dem neuen Verfahren bearbeiteten Wellenwerkstücke haben
auf ihre ganze Länge eine vollständige Gleichförmigkeit erreicht.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Wickelvorrichtungen
in Abb. r und 2 gezeigt. Die Zahl der verwendeten Wickelvorrichtungen kann nach
Bedarf verändert werden. Wenn man nur eine Drahtlage auf den Kerndraht 2 aufwickeln
will, ist nur eine Wickelvorrichtung 5 erforderlich, für jede weitere aufzuwickelnde
Drahtlage ist eine weitere Wickelvorrichtung erforderlich.
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Die gezeigte Maschine enthält hinter jeder Wickelvorrichtung 5 eine
Hämmervorrichtung 6. Diese Anordnung ist dann zu benutzen, wenn jede der aufgewickelten
Drahtlagen vor dem Aufbringen der nächsten Lage für sich gehämmert werden soll.
Es wird also zunächst die Drahtlage 46 (Abb. 8) aufgewickelt, dann gehämmert und
hierauf die Lage 47 aufgewickelt und wieder gehämmert. Man kann aber natürlich auch
den ersten Hämmervorgang unterlassen und erst nach dem Aufwickeln der zweiten Lage
¢7 eine Hämmerung bewirken. Man kann also, allgemein gesagt, beim Aufbringen der
erforderlichen Anzahl von Drahtwicklungen auf den Kerndraht jede einzelne Lage für
sich hämmern oder auch nur einzelne ausgewählte Lagen, oder man kann sich mit einer
einzigen Hämmerung nach vollständiger Bewicklung des Kernd'ra.htes begnügen. In
diesem letzten Fall genügt bei der Maschine gemäß Abb.1 die eine Hämmervorrichtung
6 am linken Ende der Maschine.
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Man kann auch bei der Maschine nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel,
bei der auf jede Wickelvorrichtung eine Hämmervorrichtung folgt, nach Bedarf die
einzelnen Hämmervorrichtungen ein- und ausschalten, indem man den Treibriemen zwischen
der Festrolle
26 und der Losrolle 27 bin und her verschiebt.
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Das herzustellende Drahtwerkstück kann, wie beschrieben wurde, aus
einem Kerndraht und darübergelegten Wicklungen bestehen. Der Kerndraht kann aber
auch bei einer anderen Ausführungsform nur als Dorn betrachtet werden, der nach
der Fertigstellung der schraubenförmig aufgewickelten Drahtlagen herausgezogen wird.