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Verfahren und Maschine zur maschinellen Herstellung von Trommelsieben
Es ist bei der Herstellung von Trommelsieben bereits bekannt, einen in Form einer
Schraubenlinie gewundenen Manteldraht zu benutzen und den Zwischenraum zwischen
den Windungen des Manteldrahtes durch Längsstäbe zu sichern, die an den Kreuzungsstellen
mit den Windungen verlötet oder verschleißt sind. Die bekannten Trommelsiebe dieser
Art können aber hohen Außen- oder Innendrücken nicht widerstehen, auch wenn die
Windungen dicht nebeneinander verlegt werden und die Anzahl der Haltedrähte vergrößert
wird.
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Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Trommelsiebes, das ebenfalls
aus einem zusammenhängenden Manteldraht und Längsgliedern, und zwar Längsdrähten,
besteht. Es zeichnet sich gegenüber den bekannten Trommelsieben dadurch aus, daß
an den Kreuzungsstellen der Längsdrähte mit dem :Manteldraht die beiden Drähte ineinander
versenkt sind, so daß an den Kreuzungsstellen der Querschnitt des Gefüges geringer
ist als die Summe der OOuerschnitte der sich kreuzenden Drähte, wobei jedoch die
Festigkeit des ganzen Trommelsiebes gegen mechanische Beanspruchungen aller Art
beträchtlich erhöht ist. Um diese Versenkung leichter bewirken zu können, hat der
Manteldraht einen Querschnitt ungefähr von der Form eines Trapezes, dessen schmälere
Seite gegen die Längsdrähte hin gerichtet und in diese hinein versenkt ist.
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Das Verfahren zur Herstellung von Trommelsieben gemäß der Erfindung
besteht darin, daß der Manteldraht fortlaufend auf einen aus den axial bewegten
Längsdrähten gebildeten, sich drehenden Wickelkern aufgewikkelt und mit den Längsdrähten
imAugenblick der Berührung mit diesen verschweißt wird. Dabei werden die Schweißstellen
unmittelbar nach ihrer Herstellung rasch abgekühlt, um einen möglichst gleichmäßigenFortschritt
des ganzen Verfahrens zu verbürgen.
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Die Maschine, die zur Ausführung des Verfahrens zur maschinellen Herstellung
von Trommelsieben gemäß der Erfindung dient, zeichnet sich durch folgende Merkmale
aus: Sie verfügt über einen Steuerkopf für das Werkstück, bestehend aus einem Schleppwagen
für den aus Längsdrähten gebildeten Wickelkern mit einer in Umdrehung versetzten
Schleppscheibe, über eine der Schleppscheibe gegenüber und mit dieser gleichachsig
angeordnete Drahtführungsscheibe für die Längsdrähte sowie über eine Zuführungsvorrichtung
für den Manteldraht, welche den Manteldraht von der Seite her tangential dein Umfang
des durch die Längsdrähte gebildeten Wickelkernes zuführt, und über eine in der
Zuführungsebene des Manteldrahtes angeordnete Schweißeinrichtung, - welch,. den
Manteldraht, sobald er einen Längsdraht berührt, an der Berührungsstelle mit diesem
verschweißt.i In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine gemäß
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Abb. z einen Aufriß des vorderen Teiles
der Maschine,
Abb.2 einen Aufriß des hinteren Teiles der Maschine,
Abb. 3 eine Draufsicht auf den vorderen, Teil der Maschine, -Abb. 4 einen senkrechten
Querschnitt nach' Linie q.-4 der Abb. i, Abb. 5 einen Schnitt durch einen Teil :ler
Schweißscheibe undder Drahtführangsscheibe, Abb. 6 eine Draufsicht auf, die Richtvorrichtung
für den Manteldraht, Abb. 7 einen Schnitt nach Linie 7-7 der Abb. 4, Abb. 8 einen
Querschnitt durch die Drahtrichtvorrichtung, Abb. 9 einen gleichartigen Teilquerschnitt
wie Abb. 8, Abb. io einen waagerechten Schnitt durch das Wechselgetriebe, Abb. i
i einen senkrechten Schnitt durch die Schweißscheibe, Abb. 12 eine Draufsicht auf
den Stromunterbrecher, Abb. 13 .einen Längsschnitt nach Linie 13-i3 der Abb. i2,
Abb.14 eine Ansicht des hergestellten Trommelsiebes, Abb: 15 verschiedene Querschnitte
der verwendbaren Längsdrähte, Abb. 16 einen Schnitt durch den Schleppwagen und Abb.
17 einen Schnitt durch die Antriebsvorrichtung für den Schleppwagen.
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Die Maschine zur Herstellung der Trommelsiebe nach der Erfindung trägt
auf drei Füßen 3, 4 und 5 (Abb. i. und 2) ein Maschinenbett aus zwei waagerechten
Trägern 6 und 7 (Abb. 3) mit einer Verbindungsplatte 9a. Das Maschinenbett trägt
einen Spindelstock 8 und einen Reitstock g.
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Durch das hohle Führungsrohr io (Abb. i) und dessen konische Verlängerung
i i werden die Längsdrähte 12 eingeführt. Diese Längsdrähte 12 treten aus Löchern
in einer auswechselbaren Drahtführungsscheibe 14 wieder heraus und werden dort über
Führungs- und Widerlagerklötze 15 hinweggeführt, die durch Bolzen 16 entfernbar
befestigt sind. Die Klötze 15 sind mit Führungsteilen 17 versehen (Abb. 5 und, ii),
die unter eine Schweißscheibe i8 zu liegen kommen. Die Führungsteile 17 halten die
Längsdrähte r2 derartig, daß sie aus der Drahtführungsscheibe 14 in einem Kreis
austreten.
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Gegenüber der Führungsscheibe 14 werden die Längsdrähte 12 durch eine
Schleppscheibe i9 (Abb. 2 und 16) an einer Nabe 2o erfaßt. Die Schleppscheibe i9
hat zur Aufnahme der Enden der Längsdrähte Löcher, die auf einem Kreis angeordnet
sind, der denselben Durchmesser hat wie der Kreis der Löcher in der Führungsscheibe.
, Die Längsdrähte 12 haben einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser, z. B: 3 mm.
Ihre , ,Länge entspricht der gewünschten Länge der Herzustellenden Trommelsiebe.
Die Längsdrähte i2 können verschiedene Querschnitte -'-haben, von denen in der Abb.
15 einige Ausführungsbeispiele gezeigt sind.
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Das Führungsrohr io ruht drehbar in Lagern, die an dem Spindelstock
8 angeordnet sind. Ein Zähnkranz 2 an dem Röhr in wird von einem Stirnrad 21 an
einer Welle 22 angetrieben, welche mittels einer Kupplung 23 mit einem Reduktionsgetriebe
24 verbunden ist. Das Getriebe 24 wird über Riemenscheibe a5, Treibriemen z6, Riemenscheibe
27 an einer Welle 28, eine Kette 30 und ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
31 von einem Elektromotor 29 angetrieben. Das Geschwindigkeitswechselgetriebe 31
ist durch ein Handrad 32 verstellbar. Es wird durch einen Handgriff 34 über eine
Kupplung 33 eingeschaltet (Abb. 3).
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Die Schleppscheibe i9 (Abb. 2 und 16) wird derart längs bewegt, daß
ihr Abstand von der Drahtführungsscheibe 14 sich vergrößert. Sie wird im selben
Sinne zwangsläufig gedreht wie die Führungsscheibe 14. Dazu ist an der Nabe 2o ein
Zahnrad 35 befestigt, in welches ein an einer Welle 37 (Abb.2 und 4) längs verschiebbares
Zahnrad 36 eingreift. Die Welle 37 führt durch eine Buchse 38 im Zahnrad 36 (Abb.
17). Die Buchse 38 sitzt drehbar im Schleppwagen 39, der als Stütze für eine Spindel
40 mit Gewinde 41 dient. Die Querwelle 4z im Schleppwagen 39 (Abb. 17) hat an ihren
Enden Räder 43 (Abb. 2), welche auf den Längsträgern 6 und 7 rollen. Die Welle 37
ruht etwa in der Mitte ihrer Länge auf einem Ausweichlager 44 (Abb. 2). Dieses wird
von Stützen 45 und 46. getragen und durch ein Gewicht 47 in Arbeitsstellung gehalten.
Ein Abwesser 48 (Abb. 16 und i j) am Schleppwagen 39 stößt das Ausweichlager 44
aus dem Weg, wenn der Schleppwagen an diesem vorbeibewegt wird. Die Welle 37 ist
mit ihrem einen Ende in dem Spindelstock 8 und mit dem anderen in dem Reitstock
9 gelagert und wird von dem Zahnkranz 2 derart angetrieben" daß die Drahtführungscheibe
14 und die Schleppscheibe i9 stets mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht werden.
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Die Zugspindel 40 ist unverdrehbar am Schleppwagen 39 befestigt. Zwischen
der Nabe2oundderZugspindel istbei 49 (Abb.i6) ein Drucklager angeordnet. Die Spindel
4o ragt mit ihrem Gewinde 41 nach rückwärts durch den Reitstock.9 hindurch (.ebb.
2). Sie wird von einer Rolle 5o auf dem Fahrgestell 51, 52, das auf den Längsträgern
6 und 7 rollt, unterstützt. Durch eine mit einer
Kurbel zu drehende
Welle 53, deren Zahnräder 54 gleichzeitig mit Zahnstangen 55 an den Trägern 6 und-
7 und Zahnstangen 56 am Schleppwagen 39 kämmen, kann man den Schleppwagen 39 nach
irgendeiner Richtung verschieben, wenn das Gewinde 41 der Spindel 4o von seinem
Antrieb gelöst ist. Eine Welle 57 (Abb. 2, 4 und io) trägt im Wechselgetriebe 58
eine längs verschiebbare Hülse 6o mit Nut und Feder 61 und ein Zahnrad 59. An dem
äußeren Ende der Welle 57 sitzen zwei Zahnräder 62 und 63, die mit den Zahnrädern
64 und 65 in Eingriff gebracht werden können, um diese Räder mit zwei verschiedenen
Geschwindigkeiten anzutreiben (Abb. 2). Die Hälften einer geteilten Mutter 66 sind
an Zapfen 67 und 68 gelagert, die an den Zahnrädern 6q., 65 sitzen. Das Gewinde.
der Mutter 66 kann durch eine gerändelte Muttor 68 mit dem Gewinde 41 in Eingriff
gehalten werden. Beim Nichtgebrauch wird die Mutter 68 abgezogen und auf die Stütze
69 gelegt.
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Der Federstift 7o des Wechselgetriebes 58 (Abb. io) kann in irgendein
Loch 71 (Abb. i) eingesetzt werden. Man kann dadurch die Welle 59 mit verschiedenen
Geschwindigkeiten antreiben, wodurch die Abstände der einzelnen Schraubenwindungen
des Manteldrahtes 79 beliebig eingestellt werden können und man Trommelsiebe von
wechselnder Maschengröße erzeugen kann.
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Der Manteldraht 79 des Trommelsiebes wird durch die Richtrollen 8o,
8i, «-elche an vermittels Einstellschrauben 83 einstellbaren Zapfen 82 sitzen, in
die Maschine eingezogen und der Schweißvorrichtung bzw. dem aus den Längsdrähten
bestehenden Wickelkern derart zugeführt, daß er gerade kurz vor der Schweißstelle
über einen Längsdraht 12 gebogen wird (Abb. 4).
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Die Schweißscheibe 18 besteht aus zwei Teilen 98 und 99, die eine
gemeinsame Nabe ioo bilden, welche drehbar in einem Halter ioi ruht. Am Umfang des
Teiles 98 ist ein Kontaktring io2 befestigt. Dieser hat einen rechtwinklig abgesetzten
Teil (Abb.5) mit einer zylindrischen Außenfläche 103 und einer radialen Seitenwand
104. Die zylindrische Fläche 103 formt die flache Außenwandung des Manteldrahtes
79. Die radiale Seitenwand io4. dient der Seitenwand des Manteldrahtes 79 als seitliche
Führung. Die Kante des Drahtes 79 legt sich stramm gegen diese Seitenwand 104 an,
wodurch die Gleichförmigkeit der Abstände io6 zwischen den Schraubenwindungen des
Manteldrahtes 79 gewährleistet wird (Abb. 5 und 6): Der Schweißscheibenhalter ioi
ist bei 107
(Abb. i i) an einem Schwenkarm io8 befestigt, der gemäß der Abb.
3 in einer zwischen isolierten (11i) Stiftschrauben iio gelagerten Querstütze zog
eingespannt (115) ist. Die Stiftschrauben iio sitzen in Armen 112 (Abb. 3 und 4)
an einer Welle i 13 in den Ständern 114. An der Schwingwelle 1 13
(Abb. i
und 4) sitzt ein Arm 116 mit einer Feder ii7. Diese erzeugt den gewünschten Schweißdruck,
mit dem die Schweißscheibe angepreßt wird.
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Der zur Schweißung erforderliche Strom wird vom Netz 118 über einen
Regler i ig einem Umspanner 120 mit einem Strommesser 121 zugeführt (Abb. .4). .Der
Niederspannungsstrom (ungefähr 2,25 Volt) wird durch die Kupferbänder 122,
123 vom Umspanner i2o zum Halter ioi geführt, in dem die Schweißscheibe 18
gelagert ist. Er fließt von der Schweißscheibe i8 durch die Kreuzungspunkte des
Manteldrahtes 7 9 mit den Längsdrähten 12 zu den Führungen 17 an der Führungsscheibe
14. An dieser liegen Kontaktschuhe i26 .und 127 (Abb. 4) an, die durch Kupferbänder
128 und 129 mit dem anderen Pol 13o des Umspanners 120 verbunden sind, wodurch der
Schweißstromkreis geschlossen wird.
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Der Schweißstrom hat an der Stelle, wo er durch die sich kreuzenden
Drähte 79 und 12 fließt, bei Beginn der Schweißung eine große Stromdichte. Daher
wird an dieser Stelle die gewünschte Schweißtemperatur schnell erreicht. Wenn der
Manteldraht 79 und der Längsdraht i2 unter der Schweißwärme erweichen und zusammensinken,
dann werden schließlich durch die unteren Umfangsflächen i31 und 132 die Luftspalte
133 und i34 (Abb.3) überbrückt, wodurch die Stromdichte an der Schweißstelle sich
wesentlich verringert, da nunmehr die Stromübergangsquerschnitte sich vergrößert
haben. Hierdurch wird die Schweißtemperatur erniedrigt, so daß eine zu starke Schmelzung
und ein Durchbrennen des Drahtes 12 verhindert wird. Auch das Ineinandersinken der
sich kreuzenden Drähte wird beendet, und zwar stets zu demselben Zeitpunkt, nämlich
dann, wenn die Oberfläche des letzten Manteldrahtes 79 in einer Linie mit den anderen
Windungen liegt.
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Der Stromunterbrecher (Abb. 12 und 13) wird durch eine Nockenscheibe
135 (Abb. 4) auf der Welle 136 betätigt. Der Nocken 136
steuert die Rolle
139 am Hebel 141. Wenn die Kontaktleiste 142 sich an die Kontaktfinger 143 und 144
anlegt, wird der primäre Stromkreis geschlossen.
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Die Welle 136 trägt ferner einen Nocken 145 (Abb.4), welcher mit der
Rolle 146 gegen den Druck der Feder 148 den Schwenkarm 147 steuert. An diesem sitzt
an dem verschiebbaren Klotz 149 die Stange i 5o, welche die Schweißscheibenhalter
ioi und damit die
Schweißscheibe i8 hin und her schwingt, so daß
der Berührungspunkt des Kontaktringes io-9 mit dem Manteldraht 79 über einem Längsdraht
12 vor und während der Schweißung gleichzeitig mit dem Manteldraht bewegt wird.
Hierdurch wird erreicht, daß der Druck, der durch die Schweißscheibe auf den Draht
ausgeübt wird, während der Erwärmung,. Schweißung und Abkühlung unmittelbar vom
Längsdraht i2 und dem Führungsteil 17 aufgenommen wird, so daß der Manteldraht 79_
nicht nach irgendeiner Seite hin weggedrückt wird.
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Um eine schnelle Abkühlung der geschweißten Teile vorzunehmen und
eine zu starke Erwärmung des Kontaktringes io2 zu verhüten, wird gemäß der Erfindung
zu den Kreuzungsstellen der Längsdrähte 12 und mit dem Manteldraht 79 ein Wasserstrahl
zugeführt. Dies geschieht durch zwei Düsen 151 und i52, die durch den Schlauch 153
und die Wasserleitung 154 (Abb. 4) von der Pumpe 155 (Abb. i) aus dem Behälter 156
Wasser zugeführt erhalten.
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Das gemäß der Erfindung hergestellte Trommelsieb (Abb. 14) besteht
aus -Schraubenwindungen 157, deren Außerifläche vollständig flach ist und deren
einzelne Windungen in gleichmäßigem Abstand io6 voneinander entfernt liegen: und
einen zylindrischen Körper bilden. Alle Windungen 157 sind einheitlich mit Längsdrähten
i58 verschweißt, und zwar sind sie alle derart gleichmäßig in diese Längsdrähte
hineingesenkt worden, daß alle Außenflächen der Windungen in einer zylindrischen
Umfangsfläche>i59 liegen. Die Enden 16o und i6i der Längsdrähte ragen aus den Endwindungen
des Manteldrahtes heraus. Auf diese Enden werden nicht dargestellte Köpfe aufgesetzt
und mit diesen Enden verschweißt.