-
Maschine zum Winden von Draht o. dgl. in Schraubenform Die Erfindung
betrifft eine Maschine, die dazu dient, aus einem verhältnismäßig steifen rechteckigen
Werkstoff durch Winden schraubenförmige Körper herzustellen, die zur Teilung in
zylindrische Elemente oder Rollen geeignet sind, wie sie beispielsweise für Rollenlager
u. dgl. verwendet werden.
-
Bei den bekannten Maschinen zum Winden solcher schraubenförmiger Körper
ist die Bedienung sehr unbequem, wenn eine Änderung in der Breite oder im Durchmesser
des Werkstoffs oder eine Änderung im Durchmesser der herzustellenden schraubenförmigen
Windung es erforderlich macht, die Maschine für einen anderen Steigungswinkel umzustellen,
da bei diesen Maschinen sämtliche Windewerkzeuge einzeln eingestellt bzw. umgestellt
werden müssen. Ferner ist es bei den bekannten Maschinen beim Winden von verhältnismäßig
steifem Werkstoff schwierig, die Einstellung der Windewerkzeuge bei den auftretenden
hohen Drucken aufrechtzuerhalten.
-
Bei der Maschine gemäß der Erfindung ist es auf bequeme Weise möglich,
die Maschine auf einen anderen Steigungswinkel umzustellen. Dies wird dadurch erreicht,
daß die zwangsläufig angetriebenen umlaufenden Windewerkzeuge auf einem besonderen
Werkzeugkopf angeordnet sind, der in an sich bekannter Weise schwenkbar gelagert
ist.
-
In den Zeichnungen ist eine Maschine gemäß der Erfindung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine Vorderansicht, Abb.
2 eine Draufsicht, Abb.3 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2,
gesehen in Pfeilrichtung, Abb.4 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 4-4 der
Abb. 2, gesehen in Pfeilrichtung, Abb. 5 einen waagerechten Schnitt nach der Linie
5-5 der Abb. 4 in größerem Maßstabe, Abb. 6 einen senkrechten Schnitt nach der Linie
6-6 der Abb. i in größerem Maßstabe, Abb. 7 einen senkrechten Schnitt nach der Linie
7-7 der Abb. 2, gesehen in Pfeilrichtung, Abb. 8 eine Teilansicht der Getriebeanordnung
des Windekopfes, Abb. g einen waagerechten Schnitt nach der Linie 9-g der Abb. 4,
gesehen in Pfeilrichtung, Abb. io eine abgeänderte Ausführungsform der Getriebeanordnung
für den Antrieb der Windewerkzeuge in einem der Abb. 3 ähnlichen senkrechten Schnitt,
Abb. ii das Arbeiten der Vorschub- und Windewerkzeuge, Abb. 12 eine Seitenansicht
der in Abb. ix dargestellten Teile, -Abb.13 schematisch die Herstellung einer rechtsgängigen
Windung, Abb.14 schematisch die Herstellung einer linksgängigen Windung, Abb. 15
eine Platte zur Einstellung des Auslaufendes der Werkstoffbahn.
-
Die Maschine gemäß Abb. 1 und 2 hat einen Grundrahmen i mit zwei senkrechten
Rahmenwänden -- und 3, zwischen denen eine Antriebswelle
¢
gelagert ist, die über eine Scheibe 5 angetrieben wird. Die vordere Rahmenwand 2
trägt eine Anzahl von Zuführungsrollenpaaren 6, 6 mit zwischen ihnen befestigten
Führungen 7, 7. Durch die Rollen 6 wird ein biegsamer Metallwerkstoff 8 zwangsläufig
in der Pfeilrichtung zu den Windewerkzeugen zugeführt. Die vorderste Führung 7a
ist auf einer schwenkbaren Platte 9 (Abb. 1,9) angebracht, um die Richtung der Werkstoffzuführung
nach oben oder nach unten mit Bezug auf die Windewerkzeuge verändern zu können.
Die Platte 9 (s. Abb. 15) ist um einen Zapfen io auf der vorderen Rahmenwand 2 mittels
Bolzen ii in Führungsschlitzen 911 einstellbar.
-
Wie man aus Abb. 7 ersieht, treibt die Antriebswelle 4 über die Zahnräder
i2, 13 und 16 die Welle 15 an. Diese treibt die verschiedenen Wellen 17, 17 der
Zuführungsrollen 6, 6 mittels eines Satzes von Eingriffsrädern 18 an. Eines dieser
Eingriffsräder 18 dient ferner dazu, über Zwischenräder das Zahnräderpaar ig, 2i
anzutreiben. Die Welle 22 des Zahnrades 21 ist durch Universalgelenke 23 und eine
ausziehbare Zwischenwelle 24 mit der Welle 25 verbunden (s. Abb. 2), die für den
Antrieb der Windewerkzeuge dient.
-
Wie man aus den Abb. i und 4 ersieht, hat die vordere Rahmenwand 2
einen Arm 26 sowie ein Konsol27, die über die Ebene, in der die Zuführungsrollen
6, 6 liegen, herausragen. Zwischen den beiden ist ein um die Drehzapfen 28 schwenkbarer
Werkzeugkopf gelagert, der in den Abb. i und 2 als Ganzes mit 3o bezeichnet ist.
Der Werkzeugkopf 3o besteht, wie in Abb.3 und 4 dargestellt, aus einem Paar paralleler
Gleitbahnen 31 und 32, zwischen denen in parallelen Schwalbenschwanzführungen 3,a
und 32a das Gehäuse 35 gleiten kann (Abb. 4). Das Gehäuse 35 trägt die Windewerkzeuge
und ihre Antriebsgetriebe. Der gesamte Werkzeugkopf ist um eine durch die Zapfen
28 gehende Achse X-X schwenkbar (Abb. 3). Das Gehäuse 35 kann zwischen den Gleitbahnen
31 und 32 in der Längsrichtung verstellt werden.
-
Wie man aus Abb. 4 und 9 erkennt, hat die untere drehbare Gleitbahn
32 einen Flansch 36, der auf der oberen Fläche 27a des Konsols 27 aufliegt. Dabei
wird das ganze Gewicht des Werkzeugkopfes 30 von dieser Fläche 27a getragen.
Der Flansch 36 hat Schlitze 37, 37, durch die Bolzen 38 führen, vermittels deren
der ganze Werkzeugkopf 3o nach einer Schwenkung um die Achse X-X festgestellt werden
kann (s. Abb. 9). Vermittels der Gewindespindel 42 und der Kurbel 45 kann das Gehäuse
35 und der ganze zugehörige Mechanismus zwischen den Gleitbahnen 31 und 32 verstellt
werden. Das Gewinde 42 ist so lang, daß das Gehäuse 35 sich ein beträchtliches Stück
von der Vorderseite, wie sie in Abb.3 durch die punktierte Linie X-X angedeutet
ist, weg nach dem Innern der Maschine bewegen kann. In dieser Lage liegen die Windewerkzeuge
hinter der Ebene der. Zuführungsrollen 6 und des Werkstoffs. Die Bewegung des Gehäuses
35 nach vorn ist durch den Anschlagbolzen 46 begrenzt.
-
Im Gehäuse 35 liegt in einer in Kugellagern 49 drehbaren Büchse
48 die Spindel 53 des Windekopfes 52 mit ihrem konischen Teil 51. Der zylindrische
Windekopf 52 ragt über das Gehäuse 35 nach vom hinaus. Die Büchse 48 mit der Spindel
53 -wird von der Welle 25 her über die Zahnräder 62, 61, 59, 58, 56 und 55 angetrieben
(Abb. 8). Die Zahnräder 56 und 58 bzw. 59 und 61 auf ihren Wellen 57 und 6o sind
(Abb. 8) einstellbar auf einer um die Achse der Welle 25 schwenkbaren Platte 63
befestigt, um die Umdrehungszahl der Büchse 48 gegenüber der Welle 25 durch Einsetzen
anderer Getriebezahnräder ändern zu können.
-
Wie in Abb. i2 dargestellt, ist der Windekopf 52 z`vischen Winderollen
69 und 7o derart angeordnet, daß eine von beiden den durch die Rollen 6, 6 zugeführten
Werkstoff 8 tangential aufnehmen kann, um ihn auf den Windekopf 52 abzulenken und
in Schraubenform zu winden, wie es in Abb. 13 und 14 dargestellt ist.
-
Da beide Rollen 69 und 7o in gleicher Weise an dem Gehäuse 35 befestigt
sind und auch in gleicher Weise von der Welle 25 angetrieben werden, braucht nur
die Anordnung der unteren Rolle 7o im einzelnen beschrieben zu werden.
-
Die Rolle 7o wird von der Welle 25 her über die Zahnräder 83, 82,
76, 74 und 73 angetrieben (Abb. 5 und 6). Die Zahnräder 76, 74 und 73 sitzen in
einer besonderen Getriebekapsel 72.
Die Kapsel 72 -ist um eine aus der Platte
84 herausragende Büchse 78 schwenkbar. Die Platte 84 selbst ist ihrerseits um den
Bolzen 85 schwenkbar, der in der Wand des am Gehäuse 35 fest angeflanschten Gehäuseteiles
67 sitzt (Abb.6).
-
Durch Schwenkung der Getriebekapsel 72 um die Büchse 78 einerseits
und Schwenkung der Platte 84 um den Bolzen 85 anderseits kann die Einstellung der
Winderolle 70 zum Windekopf 52 zwecks Herstellung schraubenförmiger Windungen
verschiedener Art in weitgehendem Maße verändert werden (Abb. i). Dabei bleiben
in jedem Augenblick die Antriebszahnräder im richtigen Eingriff miteinander. Durch
die Gewindespindel go kann die Feineinstellung der Platte 84, durch die Gewindespindel
8o die Feineinstellung des freien Endes der Getriebekapsel 72 bzw. der Winderolle
7o bewerkstelligt werden.
-
Außer der beschriebenen Einstellungsmöglichkeit der Rolle
70 um die Büchse 78 und um den Bolzen 85 kann die Rolle 70 ferner
nach rückwärts und vorwärts eingestellt werden.
Zu diesem Zweck
hat die Getriebekapsel 72 eine die Büchse 78 umgebende Nut 9z, in die eine auf dem
festen Stehbolzen 94 verstellbare Gabel 93 eingreift (Abb. 6). Dies gestattet eine
relative Einstellung zwischen den zylindrischen Oberflächen des Windekopfes 52 und
der Rolle 70.
-
Die obere Rolle 69 wird durch eine gleiche Getriebekapsel 7211 wie
die untere Rolle 7o getragen. Auch die obere Getriebekapsel 72a ist einer. doppelten
Einstellung fähig.
-
Die Rollen 69 und 7o können zum Windekopf 51 so eingestellt werden,
daß sie eine Schraubenwindung von dem gewünschten Durchmesser herstellen (Abb. 1z).
Auch nach der Einstellung der Rollen 69 und 7o ist es möglich, den ganzen Werkzeugkopf
3o, der alle Windewerkzeuge trägt, um die durch die Zapfen 28 hindurchgehende vertikale
Achse zu schwenken. Aus Abb. 3 geht hervor, daß diese mit X-X bezeichnete vertikale
Achse ungefähr durch die Mitte des Windekopfes 52 hindurchgeht. Wie aus Abb. ii
zu ersehen ist, ist die Schulter 52a zwischen dem Kopf 52 und dem konischen
Teil 51 derart abgeschrägt, daß der durch die Rollen 6 zugeführte Werkstoff 8 durch
die untere Fläche der. Rolle 69 gegen den Windekopf 52 abgelenkt wird, sowie
daß er durch die Schulter 52a in Berührung mit der Zylinderfläche des Kopfes 52
gebracht wird. Aus Abb. ii ersieht man, daß die Winkeleinstellung des Werkzeugkopfes
30 um die Achse X-X so sein muß, daß die Achse Y-Y der schraubenförmigen
Windung in einem stumpfen Winkel A zur Zuführungslinie des Werkstoffs 8 steht.
-
Der Winkel A muß bei jeder Änderung der Breite oder des Durchmessers
des Werkstoffs 8 für einen anderen Steigungswinkel der fertigen schraubenförmigen
Windung eingestellt werden, da es für einen Werkstoff von gegebenem Querschnitt
und eine schraubenförmige Windung von gegebenem Durchmesser nur einen einzigen bestimmten
Steigungswinkel gibt, bei dem der Werkstoff sich auf das vollkommenste winden wird.
Die Maschine hat nun den Vorteil, daß sie für einen zu verändernden Steigungswinkel
ohne mühevolle Neueinstellung der Windewerkzeuge bequem umgestellt werden kann,
da es ein leichtes ist, den Werkzeugkopf 30 um die Achse X-X im Winkel so
nachzustellen, daß man denjenigen Winkel A zwischen der Achse Y-Y der Wicklung und
der Zuführungsbahn des Werkstoffs erhält, bei dem der Werkstoff 8 sich am vollkommensten
wickelt. Der große Vorteil der Einstellung des die Windewerkzeuge 52, 69, 7o tragenden
Werkzeugkopfes 3o beruht darin, daß sehr. geringfügige Veränderungen des Steigungswinkels
vorgenommen werden können, die durch Änderungen im Querschnitt des zu verarbeitenden
Werkstoffs erforderlich werden; bei den bekannten Maschinen mit Einzeleinstellung
aller Windewerkzeuge zwecks Änderung der Steigung ist es schwierig, solche geringfügigen
Veränderungen des Steigungswinkels zu erhalten. Es- kann somit bei einer gegebenen
Anfangseinstellung der Windewerkzeuge fast jede Art von Werkstoff behandelt werden,
ohne die Anfangseinstellung der Werkzeuge zu ändern, indem man nur die Winkeleinstellung
des Werkzeugkopfes 30 ändert. Außerdem können diese Einstellungen ausgeführt
werden, ohne den Gang der Maschine zu unterbrechen.
-
Die Maschine ist imstande, entweder rechtsgängige oder linksgängige
Windungen herzustellen, wozu man die Getriebekapseln 7z und 72a durch die Bewegung
der Platten 84 und 97 schwenkt. Die Lage der Winderollen 69 und 7o zu dem Windekopf
51 bei der Herstellung einer rechtsgängigen oder linksgängigen Windung ist schematisch
in den Abb. 13 und 14 veranschaulicht. Bei der Herstellung einer rechtsgängigen
Windung nimmt die obere Rolle 69 zuerst den Werkstoff auf. Bei der Herstellung einer
linksgängigen Windung werden die Stellungen der Rolle 69 und 7o mit Bezug auf den
Windekopf 52 umgekehrt. Ferner wird die Werkstofführung 7a am linken Ende so eingestellt,
daß sie den Werkstoff 8 zu der unteren Rolle 7o leitet (Abb. 1q.).
-
Wenn man von der Herstellung einer rechtsgängigen Windung zu der einer
linksgängigen Windung übergeht, muß man die Drehrichtung sowohl der Winderollen
69 und 7o als des Windekopfes 51 umkehren. Daher drehen sich in Abb. 13 alle drei
Werkzeuge im Uhrzeigersinne, während sie sich in @Abb. 14 im Gegensinn drehen. Um
die Drehrichtung umzukehren, hat die Maschine einen besonderen, in der hinteren
Rahmenwand 3 gelagerten Wellenstumpf 98. Wie in Abb. 7 dargestellt, ist dieser zwischen
der Zuführungsrollenwelle 17, die direkt von der Antriebswelle angetrieben wird,
und dem Wellenstumpf 2o angeordnet, der ein Zahnrad ig in Eingriff mit dem Zahnrad
21 auf der Welle 22 trägt. In dem Getriebesatz der Abb. 7 sind zwischen den Wellen
17 und 2o zwei Zwischenwellenstümpfe verwendet. Wenn man die Drehrichtung der Welle
22 umkehren will, werden die Räder von diesen zwei Wellenstümpfen entfernt und ein
Zahnrad von demselben Durchmesser auf den Wellenstumpf 98 aufgebracht,. wie es durch
den punktierten Kreis dargestellt ist. Eine Änderung der Einstellungen der Windewerkzeuge
oder auch des Werkzeugkopfes 3o ist nicht erforderlich.
-
Will man mit der Windung des vorderen Endes eines neuen Werkstoffbundes
8 beginnen, so ist es möglich, die gesamten Windewerkzeuge hinter die Richtung der
Werkstofflieferung zurückzukurbeln, so daß der Werkstoff
von Hand
zugeführt und auf eine geeignete Handvorrichtung gewunden werden kann.
-
In Abb. io ist eine abgeänderte Art des Antriebs der Windewerkzeuge
dargestellt. In dieser ragt in einen Arm a6 der vorderen Rahmenwand ein Drehzapfen
282, der in einer oberen Gleitbahn 31" in derselben Weise, wie in Abb. 3 dargestellt,
sitzt. Die untere Gleitbahn 9g hat eine von der Gleitbahn 32 abweichende Konstruktion.
Sie ist um die Büchse ioi der Welle ioo drehbar. Die Büchse ioi sitzt in dem an
der vorderen Rahmenwand 2 befestigten Getriebekasten io2.
-
Der Antrieb läuft vom Zahnrad 117 her durch die zur Umkehrung der
Drehrichtung dienenden Kegelräder 113 oder ii4 über die Kegelräder 103, 104 und
105, sodann über die Zahnräder 107, io8 und zog zur Büchse 48a des Windekopfes.
Der Windekopf und die sonstigen Windewerkzeuge sind in gleicher Weise, wie früher
beschrieben, ausgebildet. Die Rollen 69 und 70 sind zur Vereinfachung
der Darstellung weggelassen.
-
Das Gehäuse iio ist zwischen den Gleitbahnen 3ia und 9g mittels einer
Gewindespindel iii in der Längsrichtung verstellbar. Die Ausbildung des Zahnrades
io7 mit vergrößerter Breite sorgt dafür, daß der Getriebesatz für den Antrieb der
den Windekopf tragenden Büchse 48a in Eingriff bleibt, ohne Rücksicht auf die Längsverstellung
des Gehäuses iio zwischen den Gleitbahnen 31a und 9g. Auch bei der abgeänderten
Antriebsanordnung gemäß Abb. io kann der ganze Werkzeugkopf einschließlich der Gleitbahnen
31a und 9g mit dem dazwischen gleitenden Gehäuse iio um eine durch den Zapfen 2811
und die Büchse ioi hindurchgehende Achse geschwenkt werden, ohne die Antriebsverbindung
zwischen dem Zahnrad 117 und den Windewerkzeugen zu beeinflussen.
-
Die durch die Erfindung geschaffene Maschine zum Winden von Werkstoff
in Schraubenform ermöglicht es, die Windewerkzeuge zur Herstellung einer Schraubenwindung
von gegebenem Durchmesser einmal einzustellen und sodann ohne Veränderung dieser
Einstellung willkürlich den Steigungswinkel der Schraube während des Windens zu
verändern. Die Maschine ist daher imstande, hintereinander Werkstoffe von verschiedenen
Querschnitten zu verarbeiten und jeden davon mit einem dem Querschnitt angepaßten
richtigen Steigungswinkel zu winden, indem man nur den Werkzeugkopf um die gewünschte
Winkelgröße verstellt. Dies bedeutet eine Bequemlichkeit bei der Bedienung, die
bei den bekannten Maschinen für den gleichen Zweck bisher nicht erreicht wurde.