DE2412496C3

DE2412496C3 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von schraubenlinienförmigen Drahtwickeln

Info

Publication number: DE2412496C3
Application number: DE2412496A
Authority: DE
Inventors: Ernest U. Niles Mich. Lang
Original assignee: Dayco Corp
Current assignee: Day International Corp
Priority date: 1973-03-21
Filing date: 1974-03-15
Publication date: 1981-05-27
Also published as: CA995562A; JPS551137B2; DE2412496B2; GB1438452A; US3823590A; JPS49127858A; DE2412496A1

Description

In der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegenden US-PS 3118 800 ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von schraubenlinienförmigen Drahtwickeln beschrieben, deren Windungen im Abstand voneinander liegen, einen im wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser haben und während ihrer Herstellung ausschließlich eine axial gerichtete Bewegung ausführen. Diese Vorrichtung weist einen Dorn Und einen um die Dornachse umlaufenden, den Drahtwickel erzeugenden Rotor auf. von dem mindestens ein von einer Drahtliefertrommel abgezogener Draht über seine Elastizitätsgrenze verformt und in Schraubenlinienförmigen Windungen fest um eine auf den Dorn aufgezogene Kolienhülse hcrumgew'ekelt Wird, die einen Tragkörper für den axialen Vorschub des hergestellten Drahtwiikels bildet Diese bekannte Vorrichtung dient /x.r kontinuierlichen Herstellung eines flexiblen Rohres, wobei der Drahtwickel unmitiel bar /wischen eine innere und i.ußcre Folienhülse und in den Zwischenraum · /wischen diesen I olienhiilsen ausfüllendes Schaumkunststoffmaterial eingcbrai ht Wird. Wesentlich bei dieser bekannten Vorrichtung isi es, daß /um axialen Vorschub des hergestellten Drahiwukels dieser Drahiwickel auf einen Kern in Form der Folienhülse aufgewickelt wird.

Der Erfindung hegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die ohne Kern die kontinuierliche Herstellung von schraubenlinienförmigen Drahtwickeln ermöglicht. so daß der Wickel nach seiner Herstellung unmittelbar in einen /weiten Arbeitsgang überführt oder erst in diesem /weiten Arbeitsgang auf einen Kern aufgebracht werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt der axiale Vorschub des hergestellten Drahtwickels ausschließlich durch die endlosen Führungsriemen, die mit Reibungsschluß gegen den Außenumfang des unmittelbar auf den Dorn aufgewickelten Drahtwickels bzw. gegen den Außenumfang des Dornes anliegen, se daß in auf einen vorher auf den Dorn aufgebrachten Kern — beispielsweise in Form der in der US-PS 31 18 800 beschriebenen Folienhülse — verzichtet werden kann.

Zweckmäßigerweise sind in Ausgestaltung der Erfindung drei Führungsriemen vorgesehen. Nach einer '■> weiteren Ausgestaltung ist der gegen den Drahtwickel bzw. gegen den Dorn anliegende Bereich jedes Führungsriemens zwischen zwei im Abstand voneinander liegenden Führungsrollen geführt, wodurch ein optimales Ergreifen und damit Vorwärtsfördern des 3i hergestellten Drahtwickels gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der en'indungsgemäßen Vorrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung eine Vorrich-■?"> tung zur Herstellung von schraubenlinienförmigen Drahtwickeln,

Fig. 2 einen Ausschnitt eines schraubenlinienförmigen Doppeldrahtwickels, welcher auf der Vorrichtung nach F i g. 1 hergestellt ist,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Achse der Drahtliefervorrichtung der Vorrichtung,

F i g. 4 eine Teilansicht auf die Drahtzuführungsräder bzw. -rollen und die Drahtverformungsrollen als Teil des den Drahtwickel erzeugenden Rotors nach Fig. I₁
^r> Fig. 5 einen Teilschnitt durch den den Drahtwickel erzeugenden Rotor nach der Linie 5-5 der Fig. 4,

F ι g. b einen Teilaxialschnitt des den Drahtwickel erzeugenden Rotors nach F i g. 1 und

Fig. 7 eine Teilansicht auf das linke Ende der den Drahtwickel erzeugenden Vorrichiung nach Fi g. I.

Die in Fig. I gezeigte und nachstehend beschriebene Vorrichtung dient der Herstellung eines doppelten schraubenlinienförmigen Drahtwickels 15 nach Fig. 2, welcher aus einem Paar mit Kunststoff überzogenen '■ Drahten 16 besieht und fur die Herstellung von schraubcnlinienförniigen Drahtwindungen 18 bestimmt ist Die schraubenlinienförmige Wickel erzeugende Vorrichtung besieht aus einem stählernen Basisrahmen 20. auf welchem cn im wesentlicher T förmiger. '" gabelförmiger Block 22 befestigt ist. Dieser trägt einen blockähnlichen I agerkorper 24 (F ig. I und J). der um eine Unrechte Achse mittels eines Paares lotrecht angeordneter Drehzapfen 26 (Fig. J) schwenkbar ist. Der I.agerkorper 24 trägt das eine Ende einer "·"· horizontal freitragend herausragenden, rohrförmigen Welle 28 in deren \ tulcn PalJbuchsen 29 und 51 eingefügt sind

Die nnglormige Welle 28 dient dem Aufstecken von Trommeln M (I ι £ 1). auf welchen entsprechende ^h" Mengen Draht 16 aufgewunden sind und die so ein Paar Dr.ihilieferiromnitln K (Fig. I) bilden. |ede der Trommeln 32 ist mittels Wälzlagern 34 drehbar gelagert, welche eine geringfügige Axialbewegung der Trommeln 32 auf der Welle 28 zulassen. Den Stirnseiten ' jeder Trommel 32 ist jeweils ein Sat/ Scheibenbremsen 15 (F ig. I und )) auf der Welle 28 zugeordnet. Die Bremsen werden betätigt oder gegen die Trommeln 32 gedrückt durch eine Flüssigkeits-Kolben-Zylinderein-

hcit 38, die an einem Bremsbügel 39 angreift, der an dem Lagerkörper 24 angelenkt ist Die die Trommeln 32 tragende rohrförmige Welle 28 und der Lagerkörper 24 sind zur Seite hin um die Lagerzapfen 36 verschwenkbar, um leere Trommeln 32 abnehmen und einen neuen Satz voller Drahtliefertrommeln R auf die Welle 28 aufbringen zu können. Wenn die Welle 28 in ihre Arbeitsstellung nach F i g. 1 und 3 verbracht ist, wird der Lagerkörper 24 in dieser Stellung durch einen hebelbetätigten Arretierstift 42 gesichert

Wie F i g. 3 zeigt erstreckt sich durch die Welle 28 ein langer, steifer, zylindrischer Dorn 45, welcher koaxial in den Paßbuchsen 29 und 31 geführt und gehalten ist. Der Dorn 45 wird durch die Welle 28 gesteckt nachdem die Welle 28 positioniert ist und sich in ihrer Arbeitsstellung nach F i g. 3 befindet. In der hinteren Wand des Blockes 22 befindet sich eine öffnung 46, welche das Einsetzen des Domes 45 in die Welle 28 erlaubt Der Dorn 45 hat einen Durchmesser, welcher etwas größer ist als der Innendurchmesser des schraubenlinienförmigen, aus kunststoffbezogenem Draht 16 bestehenden Drahtwikkels 15, um so einen festen Sitz des Drahtwickeis 15 auf dem Dorn 45 zu erreichen, wenn der Drahtwickel 15 hergestellt wird.

Der den Drahtwickel erzeugende Rotor 50 (Fig. 1 und 6) ist mittels zweier Lager 51 geringer Reibung drehbar gelagert, welche auf einer im Durchmesser abgestuften hohlen Lagerwelle 52 angeordnet sind. Die Hohlwelle 52 ragt freitragend aus einem Gehäuse 54 (Fig. 1) heraus, welches auf einem Ständer 56 befestigt ist. der seinerseits vom Basisgestell 20 getragen ist. Die Hohlwelle 52 ist axial zur Welle 28 ausgerichtet, wenn sich diese in der Arbeitsstellung befindet, und nimmt den konzentrisch angeordneten Dorn 45 auf.

Der Rotor 50 weist eine Lagernabe 57 auf. welche die Kopfplatte 58 trägt, die mit einer Reihe ringsherum angeordneter Versteifungsrippen 59 versehen ist. Von der Rotorkopfplatte 58 aus erstreckt sich ein Satz von Auslegerarmen 62 (Fig. 1) in axialer Richtung. Diese Auslegerarme erstrecken sich außerhalb der Drahtliefertrommeln R. Jeder der Auslegerarme 62 trägt einen entsprechenden Satz Führungsrollen 64. welche den Draht 16 von jeder der Drahtliefcrrolle.i R zur Kopfplatte 58des Rotors 50 umlenken.

Wie die F i g. 4 und 5 zeigen, weist die Kopfplatte 58 des Rotors 50 ein Paar diametral liegender Drahtfuh rungseinheiten 70 auf, von denen jede aus einem Satz von Draiiizufuhrungsrollen 72 besteht, die unmittelbar den Draht, der von den entsprechenden inneren f iihrungsrollcn 64 kommt, erfassen leder uer Drähte 16 wird nach innen durch die zugeordneten /uführungsrol len 72 zwischen ein mit Abstand voneinander vorgese henes (iihrungsschuhpaar 74 geführt und gelangt ·η einen zugeordneten Satz von Verformiingsrollen 76. welche drehbar an einer Scheibe 77 gelagert sind, leder Satz der Verformungsrollen 76 dient dem Verformen des zugeordneten Drahtes 16 über seine Flastizitäts grenze hiiidus. um so die Windungen 18 um den Dorn 45 zu erzeugen Die Drahtwindiingen 18 besitzen im wesentlichen keine Spannung, so daß der Drahtwickel 11 bei seiner 'uithfclgenden Abnahm« von dem Dorn 45 seine Form behält.

Wie die F i g. 'i zeigt, lagert jeder Satz, der Draht/iiführ'ingsrHlcn 72 auf zugeordneten Lagerzapfen 78 und /9. De^r Lagerzapfen ist jeweils drehbar in einer cxzentfischei¹ Lagerbuchse 83 gelagert, welch«, die Verwendung von /".uführungsrollcn 72 mit verschiedenen Durchmessern erlaubt, ,n jedem der Gehäuse 82 isl ein Getriebe 84 und ein Satz Wechselnder 85 vorgesehen, welche von einem Planetenrad 86 angetrieben sind (F i E- 5 und 6). Das Planetenrad 86 greift in ein Sonnenrad 88 ein, welches auf dem hinteren oder äußeren Ende der stationären Hohlwelle 52 des Rotors 50 befestigt ist. Der Wechsel der verschiedenen Durchmesser der Zuführungsräder 72 und der Wechselnder 85 dient der genauen Steuerung der Zuführung der Drähte 16 und der Erzeugung von Drahtwickeln mit

ίο verschiedenen Durchmessern und Steigungen. Der den Drahtwickel erzeugende Rotor 50 wird durch einen drehzahlveränderlichen Elektromotor 90 (F i g. 1) angetrieben, auf dessen Welle 91 eine Riemenscheibe 92 sitzt, von welcher über einen endlosen, flexiblen Treibriemen

r> 93 die Riemenscheibe 94 angetrieben wird (Fig. 1 und 6), die auf der zylindrischen Nabe 57 des Rotors 50 befestigt ist. Eine Zwischenriemenscheibe 96 gewährleistet eine bestimmte Spannung des Treibriemens 93.
Der doppeldrähtige, sich nicht drehende, schraubenli-

2(i nienförmige Draht wickel 15 wird kontinuierlich auf dem stationären Dorn 45 durch die Rotatir des Rotors 50 erzeugt, desstn Drehrichtung durch den PrMI in Fig.! angedeutet ist. Demgemäß bewegen sich die Drähte 16. nachdem die Drahtliefertrommeln R auf die stationäre

.?> Welle 28 aufgebracht sind und sich der Dorn 45 durch die Welk 28 und durch die Rotorhohlwelle 52 hindurcherstreckt, von den Drahtliefertrommeln R um die zugeordneten Führungsrollen 64 zu den zugeordneten Drahtführungseinheiten 70. Die Drähte 16 werden

i» von den Drahtzulührungsrädem bzw -rollen 72 unmittelbar zwischen die zugeordneten Verformungsrollen 76 eingeführt, indem der Rotor 50 von Hand gedreht oder bewegt wird.

Nach dem Anlaufen der Drähte und dem weiteren.

ti motorisch bewirkten Umlauf des Rotors 50 werden die beiden Drähte 16 unmittelbar und gleichmaßig nach innen um eine Länge geführt, welche der Länge jeder Windung mit jeder Umdrehung des Rotors entspricht, so daß der Doppeldrahtwickel 15 den Dorn 45 ^fest

·»<> umschließt, im wesentlichen ohne Spannung in den Drähten 16. Da der Rotor 50 um die Hohlwelle 52 rotier., läßt die an den Drähten 16 angreifende Zugkraft die Drahtliefertrommel R um die Welle 28 mit einer Geschwindigkeit oder Drehzahl umlaufen, welche etwas

*'> großer ist als die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl des Rotors 50. Die zusätzliche Drehgeschwindigkeit der Drahtlieferrollen R ergibt sich aus der Tatsache, daß mit jeder Umdrehung des Rotors 50 eine solche Länge des Drahtes 16. welche der Länge einer Windung 18

>" entspricht, von jeder der Drahtliefertrommcln R abgewickelt wird Die Spannung in den Drähten 16 auf dem Wege von den Drahtliefertrommeln R zu den Drahtführungsradern 72 wird durch die Betätigung der Brems!" ihenzvlinderemheit 38gesteuert.

"'· Wenn der sich nicht drehende Drahtwickel 15 auf dem Dorn 45 erzeug! -.vird und sich durch die stationäre Hohlwelle 52 hindurchbewegl. wird der sich nicht drehende Drahtwukel 15 durch eine Wickelführungs vorrichtung 100 (F'g 1) ergriffen Die Wickelführungs

^Wl vorrichtung 100 besteht aus drei endlosen Führungsrie men 102. welche gleichmäßig rings um den Dorn 45 (Fig. 7) verteilt sind. |edcr f uhrungsriemen 102 ist um einen Satz, innerer I ührungsrollen 104 und eine größere äußere Kiemenscheibe 106 geführt. Die inneren

^h "' I ührungsrollen 104 gewährleisten einen inneren, axialen Lauf des z.iigeordnettn Führjngsriemens 102 zwc.ks Rcibungsanlage an der Außenfläche des nichtrotierenden Drahtwickels 15. leder Satz der Fiihrungsrollen 104

und der Riemenscheiben 106 ist in einer zugeordneten, sich axial erstreckenden Lagerplatte 108 gelagert, welche radial einstellbar ist in bezug auf einen stationären Rahmen HO durch Einstellung einer zugeordneten Stellschraube 112. Die Führiingsriemen 102 stehen mit der Außenfläche des Drahtwickels bzw. Domes 45 so im Reibiingseingriff, daß eine Rotation de? Drahtwickels bzw. Domes 45 verhindert wird. d. h. die Führungsriemen 102 bilden im wesentlichen eine sich in Richtung der Dornachse bewegende Spannvorrichtung.

Nach F i g. 7 ist eine der Führungsrollen 104 auf einer Welle gelagert, welche zugleich eine Führungsrolle 116 trägt. Ein Endlosriemen 118 erstreckt sich um die Führungsrolle 116 und einen Sat/ von Führungsriemcnscheiben 119. Eine weitere Riemenscheibe 123 ist auf der Welle gelagert, welche die oberen Führungsrollen 104 und 116 trägt. FJn endloser flexibler V· Riemen 124 ersireckt sich um die Riemenscheibe 123 und einen Satz von hührungsroüen i26(h ig. i'jund eine Riemenscheibe 127, welche auf dem freien Wellenende eines Untersetzungsgetriebes 128 befestigt ist. Die Antriebswelle des Untersetzungsgetriebes 128 ist über einen Drehzahlregler 132 und zwei Kupplungen 133 mit der Motorwelle 91 verbunden.

Durch Einstellen der Geschwindigkeit des Drehzahlreglers 132 wird die Geschwindigkeit des Fiihrungsriemens 102 zur Änderung der Steigung der Windungen 18 des nichtrotierenden Drahtwickels 15 eingestellt, während dieser durch die Drehung des Rotors 50 erzeugt wird. Eine Änderung der Geschwindigkeit des Elektromotors 90 im Sinne eines Absenkens oder Steigerns der Geschwindigkeit zur Bildung des Drahtwickels 15 jedoch verändert automatisch die Geschwindigkeit der Führungsriemen 102, so daß die vorgesehene Steigung der Windung 18 konstant bleibt.

Die Vorrichtung ermöglicht eine kontinuierliche und schnelle Erzeugung von Vielfachdrahtwickeln von großen Liefertromineln aus. Die Vorrichtung eignet sich aber auch zur Herstellung von Einfachdrahtwickeln. indem nur ein Draht in den Rotor 50 eingeführt und zwischen einem Satz Verformungsrollen 76 hindurchgeführt wird. Wenn eine Reihe von Dornen oder unterschiedliche Abschnitte von Dornen, mit den Enden aneinanderliegend, durch die die Drahtlicfcrtrommcln tragende Welle 28 gesteckt werden, sorgen die Dorne für die Führung der kontinuierlich gebildeten Dnihtwickcl zwischen den Führungsriemen 102. um zu gewährleisten, daß der Drahtwickel unmittelbar von dem den Drahtwickel erzeugenden Rotor aus geführt wird, wenn sich der Drahtwickel bildet. Zusätzlich kann die Geschwindigkeit der Führungsriemen 102 unmittelbar in bezug auf die GeM.nwiiiiiigkcii iicS RiiiOfS 50 durch Einstellung des Drehzahlreglers 132 gesteuert werden, so daß die Steigung der Windung 18 bequem verändert und genau eingestellt wird, wenn der nichtrotierende Wickel erzeugt wird.

Bei dem beschriebenen und gezeigten Ausführung* beispiel der Erfindung handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform, die jedoch im Rahmen der Erfindung Abwandlungen erfahren kann. Beispielsweise kj.-.n die Vorrichtung in einfacher Weise derart abgeändert werden, daß kontinuierlich eine nichtrotierende Dreifachdrahtwickliing erzeugt wird, beispielsweise dann, wenn ein F.rdungsdraht innerhalb einer flexiblen Plastikumhüllung zu zwei elektrisch leitenden Drähten hinzugefügt werden soll.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von schraubenlinienförmigen Drahtwickeln, deren Windungen im Abstand voneinander Hegen, einen im wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser haben und während ihrer Herstellung ausschließlich eine axial gerichtete Bewegung ausführen, mit einem Dorn und mit einem um die Dornachse umlaufenden, den Drahtwickel erzeugenden Rotor, von dem mindestens ein Draht über seine Elastizitätsgrenze verformbar und in schraubenlinienförmigen Windungen fest um den Dorn herumwickelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, endlose Führungsriemen (102) vorgesehen sind, die in gleichmäßigen Winkelabständen um den Dorn (45) angeordnet sind und die mit Reibungsschluß gegen den Außenumfang des auf den Dorn aufgewickelten Drahtwickels (15) bzw. gegen den Außenumfang des Doms (45) anliegen und in Vorschubrichiung des Drahtwickels (15) antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß drei Führungsriemen (102) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung n^ch Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegen den Drahtwickel (15) bzw. gegen den Dorn (45) anliegende Bereich jedes Führungsriemens (102) zwischen zwei im Abstand voneinander liegenden Führungsrollen (J04) geführt ist.