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Verfahren und Maschine zum Formen von Lederstreifen zu Schraubenringen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen von in U-Form gebrachten,
mit Wachs getränkten Lederstreifen, wie sie in erster Linie zu Dichtungszwecken
benutzt werden, zu Schraubenringen mit senkrecht zum Schraubenringquerschnitt verlaufenden
U-Schenkeln.
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Erfindungsgemäß wird der Lederstreifen zusammen mit einem biegsamen,
zwischen seinen U-Schenkeln fortlaufend eingeführten Abstandlialter unter Spannung
in Schraubenform aufgewickelt und dabei zuerst erwärmt und dann abgekühlt.
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Die fortlaufende Einführung des biegsamen Abstandhalters verhindert,
daß die U-Schenkel des Lederstreifens beim Aufwickeln in Schraubenform einwärts
gedrückt werden. Durch die Erwärmung des Lederstreifens beim Aufwickeln wird eine
gleichmäßige Durchtränkung des Lederstreifens mit Wachs bei Vermeidung des Heraustretens
von Wachs an der Biegungsstelle erzielt bzw. aufrechterhalten, während man durch
die darauffolgende Abkühlung erreicht, daß der Werk-Stoff etwas zusammenschrumpft
und dadurch der Lederstreifen seine Form behält.
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Die lUaschine zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht
im wesentlichen aus einem feststehenden, mit Innen-,gewinde versehenen und zweckmäßig
zweiteiligen Zylinder und einem in diesem drehbaren glatten Dorn, auf den der Lederstreifen
zusammen mit dem fortlaufend eingeführten Abstandhalter aufgewickelt wird und der
zur Einführung des Streifens in den Raum zwischen den Windungen des Schraubenganges
dient. Der Dorn kann auf einer ortsfesten Antriebswelle, mit der er auf Drehung
gekuppelt ist, längs verschieblich angeordnet sein.
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Zweckmäßigerweise sieht man vor dem Aufwickelzylinder einen festen
Abstandhalter vor, der zwischen die Schenkel des in U-Form gebrachten Lederstreifens
greift und an dessen vorderem Ende der biegsame Abstandhalter vorbeiläuft, um zwischen
die Schenkel des Lederstreifens einzutreten.
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Auf der Zeichnung ist die Maschine nach der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht. Fig. i und 2 zeigen die Gesamtanordnung (Form- und Aufwickelmaschine)
in Seitenansicht und im Grundriß.
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Fig. 3 veranschaulicht Querschnitte mehrerer mit der Maschine
nach Fig. i und 2 hergestellter und in U-Form gebrachter Lederstreifen.
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Fig. 3a ist ein Schnitt durch einen Lederstreifen, bevor er in U-Form
gebracht ist.
Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab teils in Ansicht
von oben und teils im Schnitt eine Reihe von Forinwalzen und den Aufwickel-7ylinder.
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Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellulik-, des Aufwickelzylinders.
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Fig. 6 zeigt eine Einzelheitirn Schnitt nad der Linie
6-6 der Fig. 4.
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Fig. 7, 8 und 9 sind Schnitte nach den Linien
7-7, 8-8 und 9-9 der Fig. 4 und veranschaulichen die Formwalzen, die
nacheinander den Lederstreifen bearbeiten, wenn er durch die Forrnmaschine hindurchgeht.
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Fig. io zeigt teils in Endansicht und teils im Schnitt die den Aufwickeldorn
treibende und tragende Einrichtung.
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Fig. ii zeigt einen der Dornträger in Seitenansicht mit einem auf
dem Träger ruhenden Dorn, der im Schnitt dargestellt ist.
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Fig. 12 ist ein Schnitt durch den Dorn nach der Linie 12-1:2 der Fig.
4.
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Fig. 13 veranschaulicht in vergrößertem Maßstabe einen Teil
der Lederstreifenführung im Schnitt.
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Fig. 14 zeigt einen Teilschnitl durch den Aufwickelzylinder mit eingeführtem
Lederstreifen.
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Der in U-Form. zu bringende LederstreifenL wird sorgfältig durch Auswialzen
vorbereitet, um den Querschnitt entsprechend der endgültig erstrehten Form ändern
zu können. Die Kanten des Lederstreifens, die die wirksarnen Dichtungslippen bilden
sollen, werden zweckmäßig abgeschrägt. Außerdem wird der Lederstreifen mit Wachs
getränkt. Dann wird er in flachen Wickeln in, die Heiztrominel i eingebracht, der
durch eine Leitung:2 -Dampf zugeführt wird, um das Wachs weich und das Leder für
die Bearbeitung in der Formmaschine geschmeidig z-d machen. Hinter der Trommel i
läuft der Lederstreifen L zwischen Rollenpaaren 3, 4 hindurch, von denen
das letztere dazu dient, den Lederstreifen so zu drehen, daß er hochkantstehend
über den Tisch 5 wandert. Durch eine Reihe von Formwalzenpaaren
' 6 bis ii mit kippen4i, 4:2 '(Tig. 7 und 8) wird der Lederstreifen
allmählich U-förmig gebogen. Hat er das letzte Walzenpaar io, ii verlassen, dann
geht er durch Führungen 1:2, 13 hindurch, die durch eine Heizvorrichtnug 14, 15
auf der notwendigen Temperatur gehalten werden. Die Schenkel des U-förmig gestalteten
Streifens werden durch einen fest angeordneten Abstandhalter 16 auseinandergehalten,
der -gleichzeitig das Streifeninnete glättet. Hinter dem Abstandhalter 16
ist ein biegsamer Ab-
standhalter 17 vorgesehen, der durch einen Schlitz 18
zwischen die Führungen 12, i3'und die U-Schenkel des Lederstreifens L fortlaufend
eintritt und dann mit diesem zusammen auf einen Dorn 2o in einem Wickelzylinder
ig aufgewickelt wird. Seine Höhe ,ist so gewählt daß er die abgeschrägten Kante.n
des Lederstreifens L schützt (Fig. 14)-.`J)er biegsame Abstandhalter 17 hat ein
g-Y'öße'res Dehnungsvermögen und ist dichter "als der verarbeitete Werkstoff, damit
er auf den U-förmigen Lederstreifen beim Aufwickeln von innen einen Druck ausübt.
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-Der elektrisch beheizte Zylinder 19 ist o#rtsfest angeordnet und#
mit einem Gewinde 2 1 versehen, das dazu dient, den in U-Form gebrachten Lederstreifen
in Schraubenform um den umlaufenden Dorn 2o herumzuführen. Der Dorn 2o kann, wie
in Fig. io angedeutet ist, hohl sein und eine Abschlußwand 2:2 besitzen, die in
der Mitte mit einer viereckigen Aussparung zur Lagerung einer viereckigen .Welle
23 versehen ist und mit dieser umläuft, während der Dorn 2o in Längsrichtung
zur Welle 23 wandern kann. Die Welle 2-3 wird über Stirnräder 24,
25 durch einen Motor 26
angetrieben.
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Der Dorn:2o ruht in nachgiebigen Lagern, die durch über Rollen
28 an den Trägern 29 laufende Rietnen 27 (Fig. i i) gebildet sind,
und hat eine gezahnte Klammer 4o (Fig. 4), an der das Ende des Lederstreifens L
befestigt werden kann.
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Der ortsfeste Zylinder ig besteht aus zwei Teilen, die bei
30 gelenkig miteinander verbunden sind und durch eine Klammer 31 zusammengehalten
werden. In ähnlicher Weise sind die Führungen 12, 13 durch ein Gelenk
32 miteinander verbunden und durch Klammern 33 zusammengehalten. Ein
Teil 34 der Führung 12,'13, in dem der Schlitz 18 für die Einführung des Abslandhalters
17 vorgesehen ist, steht Beie 35 mit dem Hauptteil der unteren Führung in
gelenkiger Verbindung und wird in seiner wirksamen Stellung durch - eine
exzentrische Scheibe 35' gehalten (Fig. 13), die eine Einstellung des Druckes
des Abstandhalters 16 auf den Steg des U-förinigen Lederstreifens gestattet.
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Die Formwalzenpaare 6 bis i i werden durch auseinanderklappbare
Träger 36, 37 etragen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Träger sind
bei 38 gelenkig miteinander verbunden und werden durch Klammern
39 zusammengehalten. Sie sind durch Exzenter, die durch Handhebel 43 (Fig.
9) unter dem Gelenk 38 drehbar liegen, einstellbar.
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Auf diese Weise läßt sich die Form- und Aufwickelvorrichtung öffnen,
um das Einbringen und Hindurchführen eines Lederstreifens zu erleichtern.
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In dem den Dorn 2o umgehenden Zylinderteil 45 sind Kühlschlangen 44
(Fig. 4) vorgesehen. Das in ihnen umlaufende Kühlmittel dient dazu, den während
der Formgebung
und zunächst beim Aufwickeln warm gehaltenen Werkstoff
abzukühlen, damit er, wenn er den Wickelzylinder ig verläßt, etwas zusammenschrumpft,
dadurch steifer wird und seine Form behält.
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Fig. 3 zeigt einige Beispiele von Querschnitten, die erfindungsgernäß
hergestellt werden können; ihre Form entspricht dem Zweck, - für den die
Dichtungsstreifen verwendet werden sollen. Von den beiden mit A
bezeichneten
Formen zeigt die eine ein durchgehendes U mit einer Verstärkung an der Außenseite
des einen Schenkels und des Steges, während die andere das g!eiche U mit
entsprechender Innenverstärkung veranschaulicht, jede dieser Formen kann hergestellt
werden, ohne daß die Abmessungen des biegsamen Abstandhalters 17 geändert zu werden
brauchen. Der verdickte Schenkel und der verdickte Steg verstärken die Dichtung
und verlängern ihre Lebensdauer. Die Querschnittform B kann Verwendung finden, wenn
die Kolbenabnutzung nicht übermäßig groß, aber eine Stegverstärkung notwendig ist,.
um zu verhindern, daß die Dichtung am Steg gequetscht wird. Die Form C wird
für außergewöhnliche Fälle bei großem Kolbenspielraum und sehr hohen Drücken benutzt,
während die Form D dann Anwendung findet, wenn der Steg abgerundet werden
muß, um sich der Krümmung der Stopfbüchsenringnase anzupassen.
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Nach der Formgebung ist eine Nachbearbeitung des mit Wachs vorbehandelten
und an den Kanten abgeschrägten I#ederstreifens nicht mehr notwendig. Dadurch kann
der Lederstreifen an den abgeschrägten Kanten ],ein Wasser oder 01 aufnehmen,
wie dies der Fall sein würde, wenn nach der Formgebung eine Nachbearbeitung notwendig
ist.
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Um die Maschine in Betrieb nehmen zu können, ist es notwendig, die
Formwalzenpaare 6 bis i i, die Führungen 12, 13 und den Zylinder ig
zu öffnen und den Lederstreifen von Hand durch die forrngebenden Maschinenteile
hindurchzuführen sowie sein Ende an der gezahnten Dornklammer 4o zu befestigen.
Dann wird der Zylinder ig ge-. schlossen; ebenso erfolgt ein Schließen der Führungen
12, 13, und die Formwalzenpaare bis ii werden eingeschwenkt.
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Sobald #lie Maschine in Gang gesetzt ist, wird der Abstandhalter 16
in seine wirksame Lage gebracht, um die Schenkel des U-förinigen Lederstreifens
L neben der Eintrittsstelle des Abstandhalters 17 auseinanderzuhalten. Der Dorn
20 wird durch die vom Motor 26 angetriebene Welle :23 in Drehung versetzt.
Da die Welle 2,3 durch ein viereckiges Loch im Zahnrad 214 hindurchgeht,
kann sie in axialer Richtung gleiten, um ein Einbringen oder Herausnehmen des Dorns
2o zu ermöglichen. Der U-förmige Lederstreifen wird auf den Dorn 2o, der auf der
Welle 23
längs verschieblich ist, in Schraubenform entsprechend der Ganghöhe
des Gewindes an der Innenseite des Zylinders ig aufgewickelt, nimmt den Dorn 2o
durch Reibung mit und drückt ihn in Richtung der Welle :23 nach außen, wodurch ein
Druck gegen den Steg des U-förmigen Lederstreifens an der Außenseite ausgeübt wird
und dessen Ecken scharfkantig ausgeformt werden.