DE1477012C3 - Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von Federringen aus Draht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von Federringen aus Draht, mit einem drehbaren Wickeldorn, auf welchen der Draht zu einer Drahtschraube aufwickelbar ist, deren fertiggestellte Windungen auf dem Wickeldorn unter der Wirkung eines axial zum Wickeldorn festliegenden Wickelgegenlagers von der Wickelstelle wegwandern, und mit einer Abtrenneinrichtung, die mit einer zur Drehzahl des Wickeldorns proportionalen Drehzahl umläuft.

Vorrichtungen zum fortlaufenden Herstellen von Federringen aus Draht sind aus der DT-PS 5 41 622 und aus der US-PS 30 86 228 bekannt. Bei diesen Vorrichtungen ist der Wickeldorn zylindrisch und als Wickelgegenlager wird eine axial zum Dorn festliegende, drehbare, am Umfang genutete Kreisscheibe verwendet, mit welcher der Draht zur Bildung der Drahtschraube gegen den Umfang des Wickeldornes gepreßt wird. Bei der Vorrichtung gemäß der US-PS 30 86 228 ist als Abtrenneinrichtung am Ende des Wickeldornes ein Abtrennmesser radial zum Wickeldorn hin und her bewegbar, wobei das. freie Ende des feststehenden Wickeldornes selbst als* Gegenmesser ausgebildet ist.

ίο Da sich jedoch bei einer solchen Vorrichtung die Drahtschraube quer zur Verschieberichtung des AIyV trennmessers gegenüber diesem und dem feststehenden Gegenmesser verschiebt und zusätzlich gegenüber diesen Teilen verdreht, ist die Schnittgenauigkeit beeinträchtigt und der Verschleiß der Messerschneide und des Gegenmessers groß. Hierdurch ist andererseits die mögliche Wickelgeschwindigkeit beschränkt, was für die Massenfertigung beträchtlich ins Gewicht fällt. Durch das Feststehen des Wickeldornes ist außerdem dessen Verschleiß groß.

Bei der Vorrichtung gemäß der DT-PS 5 41 622 ist hingegen der Wickeldorn drehbar und als Abtrenneinrichtung wird eine nahe am Wickelgegenlager angeordnete Trennscheibe verwendet, die gegensinnig wie der Wickeldorn umläuft und mit einer Längsnut im Wickeldorn als Gegenmesser zusammenwirkt. Hierbei ist zwar der Verschleiß des Abtrennmessers verringert. Jedoch ist der Wickeldorn aufgrund seiner zusätzlichen Ausbildung als Gegenmesser noch einem zusätzlichen Verschleiß unterworfen, und die bekannte Konstruktion bedingt überdies eine verhältnismäßig genaue Synchronisierung zwischen den Drehzahlen des Wickeldorns und der umlaufenden Trennscheibe.

Bei beiden bekannten Vorrichtungen ist die Ausbildung des Wickelgegenlagers aufwendig, zumal für eine einigermaßen gute Formgenauigkeit wenigstens zwei Führungsscheiben als Wickelgegenlager erforderlich sind, die — einander radial zum Wickeldorn gegenüberstehend — mit diesem zusammenwirken.

Zum weiteren Stande der Technik wird auf die US-PS 2 30123 verwiesen, durch die eine verhältnismäßig einfache Maschine zur Herstellung von Drahtschrauben bekannt ist, bei welcher der drehbare Wickeldorn von

; einem Wickelgegenlager umgeben ist,¹ welches eine wendeiförmige Stirnfläche aufweist. Der Wickeldorn ist ausgehend vom Wickelgegenlager leicht konisch mit in Wanderrichtung der Drahtschräube zunehmendem Durchmesser ausgebildet',' damit sich die gebildete Schraube am Wickeldorn festzieht und mitgenommen* wird. Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch noch nicht zum fortläufenden Herstellen von Federringen geeignet, denn abgesehen davon, daß eine Abtrenneinrichtung zum Abtrennen jeweils einer Schraubenwindung fehlt, lassen sich durch den unmittelbar am Wickelgegenlager bereits zunehmenden Durchmesser des Wikkeldornes keine untereinander gleichen Abmessungen für sämtliche Drahtwindungen mit verhältnismäßig engen Toleranzen erzielen, wasrfiis die Herstellung von Federringen von Bedeutung tefo=

Bei einer anderen, durch die DT-PS 6 62 534 bekannten Vorrichtung zum Herstellen von Wendeln aus rundem oder profiliertem Draht weist der drehbare Wickeldorn — ausgehend von einem ebenen Wickelgegenlager — zunächst einen zylindrischen Teil, dann in Wanderrichtung der Drahtschraube eine flach ansteigende Verdickung und im Anschluß an diese wieder einen zylindrischen Teil mit größerem Durchmesser als der erste zylindrische Teil auf. Zum Herstellen der

Drahtschraube wird der Wickeldorn zunächst über seine ganze Länge vollgewickelt, sodann wird die Drehrichtung des Wickeldorns für kurze Zeit umgekehrt, damit der Reibschluß der Verdickung des Domes mit der Drahtschraube gelöst wird, dann wird der Wickeldorn angehalten und aus der Drahtschraube nach hinten herausgezogen, bis er sich mit seiner Verdickung etwa am Anfang der Drahtschraube befindet. Durch erneutes Antreiben des Domes in Wickeldrehrichtung wird dann, wenn der Reibschluß zwischen der Drahtschraube und der Verdickung des Domes eintritt, der Wickelvorgang fortgesetzt. Ein derartiger Arbeitsablauf ist jedoch verhältnismäßig kompliziert und damit aufwendig, insbesondere wenn es sich um die Herstellung von Massenartikeln wie Federringen handelt. Außerdem ist zu erwarten, daß an den Stellen der Drahtschraube, an welchen sie wegen des Zurückziehens des Wickeldorns nicht kontinuierlich gewickelt wurde, Formungenauigkeiten auftreten, was der Anwendung dieser bekannten Vorrichtung für die Herstel- *lung von Federringen im Wege steht. Im übrigen fehlt bei der Vorrichtung eine Abtrenneinrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß sie ensprechend den an eine Massenfertigung zu stellenden Anforderungen möglichst einfach und dabei wirksam aufgebaut ist und dennoch eine hohe Formgenauigkeit für die herzustellenden Federringe gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wickelgegenlager den Wickeldorn feststehend umgibt und koaxial zum Wickeldorn eine wendeiförmige Stirnfläche aufweist und daß der im Anschluß an die Stirnfläche zylindrische Wickeldorn im Abstand von der Wickelstelle in Wanderrichtung der Drahtschraube eine flach ansteigende Verdickung aufweist und daß die Abtrenneinrichtung ein im gleichen Drehsinn wie die Drahtschraube umlaufendes, durch eine feststehend angeordnete Steuerkurve während eines Umlaufs radial hin und her verschiebbares Abtrennmesser sowie ein mit diesem umlaufendes, zentral angeordnetes und sich in Richtung der Längsachse der Drahtschraube erstreckendes Gegenmesser aufweist, über dessen freies Ende die Drahtschraube jeweils zum Abtrennen eines Drahtringes bewegbar ist. '■. '■'.'■'

Durch die Ausbildung des Wickeldornes als anfänglich zylindrisches und dann sich konisch in Wanderrichtung, der Drahtschraube verdickendes Teil wird im Zusammenwirken mit dem Wickelgegenlager eine verhältnismäßig hohe Formgenauigkeit für die Drahtschraube mit verhältnismäßig einfachen Mitteln erreicht. Die Verdickung am Wickeldorn übernimmt nicht nur den Drehantrieb der Drahtschraübe, sondern zieht diese auch eng über, den zylindrischen Teil des Wickeldorns, so daß einerseits eine verhältnismäßig hohe Gesamtreibungskraft zur Mitnahme der Drahtschraube vorhanden ist und andererseits weitgehend für untereinander gleiche Abmessungen für sämtliche Drahtwindungen mit verhältnismäßig engen Toleranzen gesorgt ist. Wegen der größeren Reibungskraft ist eine höhere Wickelgeschwindigkeit zulässig. Außerdem lassen sich aus demselben Grund auch biegesteifere Drähte verarbeiten.

vv;_Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Prahtschraube vom Wickeldorn selbst mitgenommen wird, braucht das Wickelgegenlager nur noch für die axiale Abstützung der Drahtschraube und ihren Axialvorschub zu sorgen, und es genügt daher eine einfache wendeiförmige Stirnfläche zur Ausbildung des Wickelgegenlagers. Ferner sind das Wickelgegenlager und der Wickeldorn leicht austauschbar, wobei nach dem Austauschen des Wickeldorns nahezu keinerlei Neujustierung vorgenommen zu werden braucht.

Da erfindungsgemäß die Abtrenneinrichtung nicht den Wickeldorn als Gegenmesser benutzt, sondern ein gesondertes Gegenmesser aufweist, ist der Verschleiß für den Wickeldorn entsprechend geringer. Außerdem erlaubt das zusammen mit seinem Gegenmesser mit der Drahtschraube umlaufende :A_;btrennmesser eine verhältnismäßig hohe Schnittgenauigkeit.

In Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verschiebeeinrichtung vorgesehen, durch welche einmal bei jeder Umdrehung der Abtrenneinrichtung der den Wickeldorn tragende Teil und die Abtrenneinrichtung axial auseinanderschiebbar sind. Hierbei kann die Verschiebeeinrichtung den Abstand zwischen dem den Wickeldorn tragenden Teil und der Abtrenneinrichtung mittels einer umlaufenden Kurvenanordnung steuern:

Dabei ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der den Wickeldorn tragende Teil axial verschiebbar geführt und federnd gegen die Abtrenneinrichtung andrückbar, wobei an der Stirnseite des den Wickeldorn tragenden Teils ein zylinderförmiger Kurventräger mit einer Kurvenbahn sitzt und eine an der Abtrenneinrichtung exzentrisch gelagerte Kurvenfolgerolle auf der Kurvenbahn rollt. Eine solche Ausführung ermöglicht es, die mittels der Abtrenneinrichtung abzutrennende Windung der Drahtschraube jeweils auf das Gegenmesser zu schieben und dort während des Abtrennens axial stillzuhalten, was den Verschleiß für die Abtrenneinrichtung herabsetzt. Beim Zurückfahren des Wickeldorns fällt die abgeschnittene Windung als fertiger Federring nach unten. '. ' '

Anspruch 1 gilt nur nach Maßgabe seiner Gesamtkombination.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt ."; [': : :

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von Federringen aus Draht mit Wickeleinrichtung und Abtrenneinrichtung, teilweise im

Schnitt.:. . '■■ ■ ■; '.'Va./'' ^V yy' ;'.^\..';,/Γ..;; -:

F i g. 2 eine Stirnansicht auf die Abtrenneinrichtung,

Fi g. 3 eine Längsansicht des Wickeldorns Und der zugehörigen Antriebswelle, X

F i g. 4 einen Längsschnitt in Höhe des WickeJgegenlagers, .λ/: ""^:- Γ..;"':'; '"./.,]...':/. V,;.. : '.V.-/ /,,,' "."

F i g. 5 eine Stirnansicht des Wickelgegenlagers,

Fig.6 eine Seitenansicht des Wickelgegenlägers nach Fig.5, ... _o. -.J.r^:;._:„- V.V»'../■.-.':' -.·■

Fig.7 und 9 abgewandelte Ausführungsformen der Vorrichtung im Längsschnitt, "''."_' J ' ; *;

Fig. 8A"..eine Stirnansicht der Abtrehrieinrichtung im vergrößerten Maßstab und:"■'.' ]■' i 1; ;■

Fig.8B einen Längsschnitt durch die Abtrenneinrichtung nach Fig.8A. . '; ■{ ^:

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung. Es sind Maschinenrahmen F und G vorgesehen, wobei der erstere eine Wickeleinrichtung und der letztere eine Abtrenneinrichtung trägt. Die Wickeleinrichtung weist einen Wickeldorn 1, eine Antriebswelle 3, die mit dem Wickeldorn verbunden ist, und eine Antriebsscheibe 2 auf, die an dem hinteren Ende der Antriebswelle befestigt ist. Der Wickeldorn 1 ist so angeordnet, daß er mit der Antriebswelle 3 über die Antriebsscheibe 2 angetrieben wird. Dieser Wickel-

dorn 1 ist mit der Antriebswelle 3 durch Verschraubung, Verkeilung od. dgl. verbunden. Die Antriebswelle 3 ist drehbar in einem Hülsenteil 6 über Kugellager gelagert. Das Hülsenteil 6 ist in dem Maschinenrahmen so gelagert, daß es axial — also nach rechts und links in F i g. 1 — bewegt werden kann und dabei mittels einer Keilführung 7 geführt ist. Am rechten Ende des Hülsenteils 6 (F i g. 1) ist ein zylinderförmiger Kurventräger 9 über eine Einstellschraube-8 befestigt. Der eine Kurvenbahn 9a tragende Kurventräger 9 wird mittels Federn 9ögegen eine Kurvenfolgerolle 12 gedrückt. Die Kurvenfolgerolle 12 ist exzentrisch am Ende eines Rotors 14 gehalten, der als Teil der Abtrenneinrichtung in dem Maschinenrahmen G so angeordnet ist, daß die Kurvenfolgerolle 12 auf der Kurvenbahn 9a beim Umlaufen des Rotors 14 rollen kann und im Zusammenwirken mit den Federn 9b den Kurventräger 9 — und damit den Hülsenteile — hin und her,d. h. nach rechts und links in Fig. !,Verschieben kann.
* An der Vorderseite des Rotors 14 ist eine Nut 17 vorgesehen (Fig.2), in welcher ein beweglicher Messerhalter 11 sitzt, der von einer am Innenumfang eines Rings ausgebildeten Steuerkurve 13 gesteuert wird, die exzentrisch am Maschinenrahmen G festgelegt ist. Der Rotor 14 wird durch eine an seinem hinteren Ende angeordnete Antriebsscheibe 18 angetrieben. Bevorzugt wird die Antriebsscheibe 18 etwas langsamer als die andere Antriebsscheibe 2 angetrieben.

In der Mitte des Rotors 14 ist ein Haltebolzen 15a eingesetzt, an dessen äußerem Ende vorspringend ein Gegenmesser 15 für das Zerschneiden der Drahtschraube vorgesehen ist. Der bewegliche Messerhalter 11 trägt ein Abtrennmesser 16, dessen Schneidkante dem Gegenmesser 15 gegenüberliegt.

Beim Drehen des Rotors 14 führt somit der in Berührung mit der Steuerkurve 13 stehende bewegliche Messerhalter 11— und damit das Abtrennmesser 16 — den Arbeitshub in Richtung auf das Gegenmesser 15 aus, wodurch die Drahtschraube Ring auf Ring zerschnitten wird, nachdem sie mit dem Gegenmesser 15 in Berührung gekommen ist. Hierzu läßt die Kurvenfolgerolle 12, die infolge der Drehung des Rotors 14 an der Kurvenbahn 9a des Kurventrägers 9 abrollt, eine Vorwärtsbewegung des Hülsenteils 6 und damit das Ablegen des vorderen Endes der Drahtschraube auf dem Gegenmesser 15 zu. Nach dem Schnitt wird durch die Kurvenfolgerolle 12 der Kurventräger 9 — und damit das Hülsenteil 6 - zurückgedrückt, so daß das vordere Ende der Drahtschraube vom Gegenmesser 15 gelöst wird und der gerade abgeschnittene Federring nach unten fällt. ".·■';·'

In dem Hülsenteil 6 ist ein Wickelgegenlager 5 (Fig. 1, 4, 6) angeordnet, welches entweder aus einer Hartlegierung oder einer Superhartlegierung besteht und den Draht in die Schraubenform überführt. Dieses Wickelgegenlager 5 ist' ringförmig und weist eine wendeiförmige Stirnfläche 5 auf, die durch den Scheitel Sa, die Basis Sb und eine geneigte Ebene gebildet ist, welche Sa und Sb verbindet.

Wie in F i g. 5 gezeigt, wird ein um den Wickeldorn 1 gewickelter Draht W allmählich mittels der geneigten Ebene der wendeiförmigen Stirnfläche S nach vorne gedrückt Um das Hereinziehen des Drahtes W an dem vorderen Ende des Hülsenteils 6 zu erleichtern, ist eine Führungsausnehmung 6a tangential zum Wickeldorn ausgebildet. Die Führungsausnehmung 6a setzt sich zur anderen Seite der Hülse 6 in der-Ausnehmung 6b fort.

die jedoch für den eigentlichen Betrieb nicht erforderlich ist.

Der Wickeldorn 1 trägt an seinem äußeren Ende eine konische Verdickung t ( F i g. 3), deren Durchmesser D am freien Ende etwas größer ist als der Innendurchmesser der Drahtschraube oder der innere Durchmesser des fertigen Federringes. Vermittels der elastischen Kraft des Drahtes wird die Drahtschraube dazu gebracht, daß sie den Wickeldorn 1 umschließt, und diese Umschließungskraft macht es möglich, allmählich den Draht W hereinzuziehen. Beim Ablaufen der Drahtschraube von der Verdickung f zieht sie sich wieder geringfügig zusammen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Draht W zunächst in der in F i g. 5 gezeigten Weise eingeführt, wonach aufgrund eines Umlaufens des Wickeldornes 1 der Draht W um den Wickeldorn 1 aufgewickelt wird und zum äußeren Ende des Wickeldorns 1 hin unter Einwirkung der wendeiförmigen Stirnfläche Süber die Verdickung f geschoben wird, so daß die Drahtschraube gebildet wird.

Diese am Wickelgegenlager 5 sich bildende Drahtschraube wird allmählich nach rechts gemäß Fig. 1 gedrückt, wobei durch das Zusammenwirken von Kurventräger 9 und Kurvenfolgerolle 12 das Hülsenteil 6 nach rechts gemäß F i g. 1 bewegt wird und das vordere Ende der Drahtschraube auf dem Gegenmesser 15 zu liegen kommt, wonach jeder Ring der Drahtschraube mittels des Abtrennmessers 16 abgeschnitten wird und somit der gewünschte Federring gebildet wird. Dann bewegt sich das vordere Ende der Drahtschraube nach links gemäß ; Fig.. 1, so daß der gerade abgeschnittene Federring zurückbleibt und nach unten fällt.

In F i g. 7 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Gemäß F i g. 7 ist die Vorrichtung am äußeren Ende des Hülsenteils 6 mit einem Bauteil 6c versehen, in welchem das Wickelgegenlager 5 aufgenommen ist. Das Hülsenteil 6 ist in einer Nabe 18 gelagert, welche über ein Zahnrad 196 in Umdrehung gesetzt werden kann. Hierbei wird vorgeschlagen, die Drehgeschwindigkeit für das Zahnrad 196 genau so· groß wie die Drehbewegung für das Zahnrad 19a des Rotors 14 zu machen. Die Nabe 18 ist mit einer Schraubennut 18a versehen, in welche ein Führungszapfen 6c/ eingepaßt ist, welcher sich am Hülsenteil 6 befindet.

Bei der Anordnung gemäß F i gi 7 wird das Hülsenteil 6 unter dem Antrieb des Zahnrades 196 durch den» Führungszapfen 6c/ und die Schraubennut 18a in Richtung der Antriebswelle vor und zurück geführt, wodurch auch der Wickeldorn 1 nach rechts und links gemäß Fig.7 bewegt wird. Es ergibt sich somit eine ähnliche Arbeitsweise wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1. Bei der Ausführungsform nach Fig.7 ist es jedoch nicht erforderlich, eine Kurvenfolgerolle 12 entsprechend Fi g. 1 vorzusehen.

In Fig.9 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Der Unterschied zu der Äusführungsform nach._;jRi?gi 1 liegt darin, daß die vom Wickeldorn 1 abgegebene Drahtschraube durch den röhrenförmig ausgebildeten Rotor 14 hindurchgeführt wird und dabei zwischen, federnd im Rotor 14 gehaltenen Rollen 21 und 22 gehalten wird, die an der Frontseite des Rotors 14 umlaufen. Bei dieser Ausführung erfolgt außerhalb der Vorrichtung entweder ein vorläufiges Aufwickeln der Drahtschraube oder ein Zerschneiden der Drahtschraube an jeder Windung in einen Federring.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von Federringen aus Draht, mit einem drehbaren Wickeldorn, auf welchen der Draht zu einer Drahtschraube aufwickelbar ist, deren fertiggestellte Windungen auf dem Wickeldorn unter der Wirkung eines axial zum Wickeldorn festliegenden Wickelgegenlagers von der Wickelstelle wegwandern, und mit einer Abtrenneinrichtung, die«mit einer zur Drehzahl des Wickejdorns proportionalen Drehzahl umläuft, dadurchgekennzeichnet, daß das Wickelgegenlager (5) den Wickeldorn (1) feststehend umgibt und koaxial zum Wickeldorn eine wendeiförmige Stirnfläche (S) aufweist und daß der im Anschluß an die Stirnfläche (S) zylindrische Wickeldorn (1) im Abstand von der Wickelstelle in Wanderrichtung der Drahtschraube eine flach ansteigende Verdickung (t) aufweist und daß die Abtrenneinrichtung ein im gleichen Drehsinn wie die Drahtschräube (W) umlaufendes, durch eine feststehend angeordnete Steuerkurve (13) während eines Umlaufs radial hin und her verschiebbares Abtrennmesser (16) sowie ein mit diesem umlaufendes, zentral angeordnetes und sich in Richtung der Längsachse der Drahtschraube erstreckendes Gegenmesser (15) aufweist, über dessen freies Ende die Drahtschraube jeweils zum Abtrennen eines Drahtrings bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschiebeeinrichtung (9, 9a, 9b, 12) vorgesehen ist, durch welche einmal bei jeder Umdrehung der Abtrenneinrichtung (11, 13, 14, 15, 16,17) der den Wickeldorn (1) tragende Teil und die Abtrenneinrichtung axial auseinanderschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung (9, 9a, 9b, 12) den Abstand zwischen dem den Wickeldorn (1) tragenden Teil und der Abtrenneinrichtung mittels einer umlaufenden Kurvenanordnung (9, 9a, 12) steuert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den-Wickeldorn (1) tragende Teil axial verschiebbar geführt ist und federnd gegen die Abtrenneinrichtung (11, 13,14, 15, 16, 17) andrückbar ist, daß an der Stirnseite des den Wickeldorn (1) tragenden Teils ein zylinderförmiger Kurventräger (9) mit einer Kurvenbahn (9a) sitzt und daß eine an der Abtrenneinrichtung exzentrisch gelagerte Kurvenfolgerolle (12) auf der Kurvenbahn (9a) rollt.