DE2813966C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer
Metallschnur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 (DE-PS 6 56 008) liegen die Stellen, an denen
den einzelnen Drähten bzw. Litzen vor dem Verseilen permanente
Verformung durch Biegen erteilt wird, in Längsrichtung und in
Bewegungsrichtung der Drähte bzw. Litzen in einem Abstand von
einander. Diese Biegestellen sind auch in der fertigen Schnur
in gleicher Weise angeordnet. Hierbei können sich bei der Her
stellung Drähte bzw. Litzen überkreuzen oder es können Stei
gungsfehler auftreten sowie auch Größenänderungen, Beanspru
chungskonzentrationen und örtliche Verformungen, wodurch die
Qualität der fertigen Schnur beeinträchtigt wird und eine
Reihe von zusätzlichen Arbeitsvorgängen erforderlich ist, um
die Fehler zu beseitigen, was wiederum zu ernsthafter Bean
spruchung des Materials und auch zu höheren Herstellungskosten
führt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß dem Ober
begriff des Anspruchs 1 derart auszuführen, daß auf einfache
Weise fehlerfreie verseilte Metallschnüre erhalten werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen
den Teils des Patentanspruchs 1.
Bei Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung liegen
die Stellen, an denen den einzelnen Drähten bzw. Litzen vor
dem Verseilen permanente Verformung durch Biegen erteilt wird,
auf einer geraden Linie, die rechtwinklig zur Bewegungsrich
tung der Drähte bzw. Litzen verläuft, was bedeutet, daß allen
Drähten bzw. Litzen praktisch an ein und derselben Stelle die
permanente Verformung durch Biegen erteilt wird. Es ist über
raschend gefunden worden, daß, wenn gemäß der Erfindung ver
formte Drähte bzw. Litzen miteinander verseilt werden, die er
haltenen Schnüre sehr kompakt, außerordentlich gleichmäßig und
regelmäßig und im wesentlichen frei von den Fehlern sind, die
bei Verwendung der bekannten Vorrichtung auftreten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispiels
weise erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung mit einer Rollenausführung.
Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche schematische Ansicht einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Stangenaus
führung.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der
Erfindung in einer Doppeldrall-Verseilvorrichtung.
Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer sogenannten
Torpedo-Vorrichtung für die Herstellung von mehrsträn
gigen Schnüren in einem einzigen Durchgang.
Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer Lage-Ver
seilvorrichtung.
Fig. 6 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer besonderen
Vorrichtung für die Herstellung von Kernschnüren.
Fig. 1 zeigt eine Verformungseinrichtung gemäß der Erfindung
mit einer Rolle, wobei diese Ausführungsform für die Herstel
lung einer Schnur 1 × 4 verwendet wird.
Die Einrichtung weist einfach einen kleinen Zylinder 1 auf,
dessen Achse im wesentlichen rechtwinklig zur Vorbewegungs
richtung einer Gruppe von vier Einzeldrähten f verläuft, wobei
ein fünfter Draht vorgesehen ist, der später beschrieben wird.
Die relative Reibung zwischen den Einzeldrähten f und der Rol
le 1 wird zweckentsprechend dadurch vermieden, daß die Rolle 1
mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird, die gleich
der Vorbewegungsgeschwindigkeit der Drähte f ist.
Es ist ersichtlich, daß das Hauptmerkmal der Rolle 1 darin be
steht, daß sie einen Biegeradius hat, der offensichtlich von
dem Durchmesser der zu verseilenden Drähte f abhängt und der
einen solchen Wert hat, daß in die Drähte f die erforderliche
permanente Verformung eingeführt wird. Die permanente Verfor
mung, die durch Biegen erteilt wird, ist erforderlich, um eine
dauerhafte schraubenlinienförmige Anordnung der Drähte bzw.
Litzen zu erhalten.
Genauer gesagt, hängt der Biegeradius auch von der Zugspannung
ab, die auf die Drähte bzw. Litzen f ausgeübt wird. Jedoch
sind in Verbindung mit den Spannungen, die gewöhnlich
auf diesem besonderen technologischen Gebiet angewendet
werden, die Wirkungen dieser Abhängigkeit beträchtlich
kleiner als die zu dem Drahtdurchmesser in Beziehung
stehende Abhängigkeit, so daß als Schlußfolgerung diese
Abhängigkeit vernachlässigt werden kann.
Fig. 1 zeigt auch einen fünften Draht, der von den
anderen vier Drähten getrennt ist, um die schraubenlinien
förmige Gestalt zu zeigen, die jeder Draht als Folge der
permanenten Verformung durch Biegen einnimmt.
Es ist ersichtlich, daß, wenn eine Spannung an den
Draht angelegt wird, beispielsweise die Spannung, die er
forderlich ist, um den Draht f von seiner Lieferspule ab
zuwickeln und ihn durch die Verseilungsanlage zu ziehen,
wie es bei den anderen vier Drähten ausgeführt und später
erläutert wird, die Wendel bzw. die schraubenlinienförmige
Gestalt sich in axialer Richtung verlängert, wobei sie je
doch ihre Grundgestalt beibehält. Wenn weiterhin wenigstens
zwei Drähte vorhanden sind, die gleichzeitig diese Erschei
nung zeigen, und wenn sie miteinander verseilt werden wie
die obengenannten vier Drähte, dringen ihre Wendeln inein
ander ein und führen auf diese Weise zu ihrer Verseilung.
Bei der Rolle 1 gemäß Fig. 1 werden die dargestell
ten Drähte f nicht nur gleichzeitig einer permanenten Ver
formung unterworfen, sondern diese permanente Verformung
ist sowohl hinsichtlich ihres absoluten Wertes als auch
hinsichtlich ihrer räumlichen Verteilung identisch, so
daß gleiche und gleich angeordnete Wendeln erhalten werden.
Diese Gleichheit der zylindrischen Wendeln wird daher
dadurch erhalten, daß Drähte, die in ein und derselben
Ebene liegen und, noch besser, parallel zueinander ver
laufen, durch Laufen rund um eine gebogene Fläche ver
formt werden, die die Vorbewegungsrichtung der Drähte
konsequent ändert, wobei diese Fläche
gleiche geometrische Eigenschaften entlang der Berührungs
linien jedes Drahtes, und insbesondere identischen Biege
radius hat.
Die oben beschriebene Vorformungsrolle 1 stellt eine
bevorzugte Ausführung dar, um den gewünschten technischen
Effekt zu erhalten. Jedoch sind andere Ausführungsformen
möglich, die ggfs. im Hinblick auf gewisse besondere Ge
sichtspunkte zweckmäßiger ausgewählt werden können, bei
spielsweise im Hinblick auf wirtschaftliche Gesichtspunkte,
obwohl dies für andere Merkmale geringerer Bedeutung in die
sem besonderen Fall nachteilig sein kann.
Die Vorformungseinrichtung hat eine Fläche, die
wenigstens entlang einer Linie quer zur Vorbewegungsrich
tung der Drähte eben ist und die in einer Richtung recht
winklig zu der ersten Richtung, nämlich annähernd entlang
der Vorbewegungsrichtung der Drähte gebogen oder gekrümmt
ist und die gleichen geometrischen Eigenschaften und Dimen
sionseigenschaften hat.
Auf der Basis der obigen Beschreibung können ver
schiedene abgewandelte Ausführungsformen einer Vorformungs
einrichtung gemäß der Erfindung unmittelbar abgeleitet wer
den.
Eine dieser Ausführungsformen ist in Fig. 2 darge
stellt, gemäß welcher die Vorformungseinrichtung eine ein
fache kleine Stange 2 ist, deren Berührungsfläche mit den
Drähten f, die auf dieser Fläche gleiten, eine zweckent
sprechende Krümmung hat.
Theoretisch könnte die Krümmung verstärkt werden, bis
sie eine scharfe Kante wird. Jedoch ist eine solche Aus
führung gewöhnlich nicht praktikabel, weil bekanntlich
eine scharfe Kante die Drähte f in einer Weise beschä
digt, wie es für den gewünschten Zweck unannehmbar ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist interessant,
weil, wenn die kleine Stange 2 als die Außenkante irgend
eines mechanischen Elementes angesehen wird, welches einen
Teil der Verseilungsvorrichtung bildet, oder als die innere
Kante einer Öffnung angesehen wird, die in der Wand der
hohlen mechanischen Elemente gebildet ist, sofort ersicht
lich ist, daß die gewünschte Vorformung erhalten werden
kann, ohne daß in der Verseilvorrichtung zusätzliche Ele
mente verwendet werden wie die Vorformungsrolle 1 oder die
kleine Stange 2, wobei statt dessen bereits vorhandene und
erforderliche mechanische Elemente verwendet werden.
Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungsbei
spiele der Verwendung der Vorformungseinrichtung gemäß
der Erfindung bei den am meisten verwendeten Arten von
Verseilungsvorrichtungen. Es ist für den Fachmann dieses
Gebietes leicht, das gleiche erfinderische Konzept auch
an Verseilungsvorrichtungen anzuwenden, die nicht darge
stellt sind.
Die Nützlichkeit und die Funktion der Vorformungs
einrichtung sind bereits beschrieben worden, so daß hier
nicht nochmals darauf eingegangen wird. Die jeweilige
Stellung der Vorformungseinrichtung bei den verschiedenen
Verseilvorrichtungen ist jedoch dargestellt und wird hin
sichtlich der Gründe dieser Anordnung und der dadurch er
haltenen Vorteile beschrieben.
Fig. 3 stellt eine allgemeine Doppeldrallvorrichtung
dar, die im wesentlichen eine Drahtlieferspule 3 aufweist,
die durch nicht dargestellte bekannte Mittel abgestützt und
zwischen zwei Scheiben 4 angeordnet ist, die sich um eine
Achse rechtwinklig zur Achse der Lieferspule 3 drehen. Die
Lieferspule 3 dreht sich um ihre Achse, die mit Bezug auf
die Drehachse der Scheiben 4 ortsfest ist.
Mit jeder Scheibe 4 ist eine Umlenkrolle 5 bzw.
6 verbunden, und eine Vorformungsrolle 1 ist zwischen
der Lieferspule 3 und der Rolle 5 angeordnet, und ihre
Achse verläuft parallel zur Achse der Lieferspule 3
und ist mit dieser derart verbunden, daß auch sie mit
Bezug auf die Achse der Scheiben 4 ortsfest ist. Die
Rolle 1 dreht sich jedoch um ihre Achse.
Die beschriebene Vorrichtung dient zur Herstel
lung von Metallschnüren 1 × n × D, wobei n die Anzahl
der Drähte, und D der Durchmesser jedes Drahtes ist,
wie es oben erläutert wurde.
Bei der dargestellten Vorrichtung ist nur eine
Lieferspule 3 vorgesehen, die offensichtlich n Drähte
trägt. Es ist jedoch zu verstehen, daß n Lieferspulen
3 verwendet werden können, die jeweils einen oder mehrere
Drähte tragen.
Die Arbeitsweise zum Herstellen einer Metallschnur
ist ebenfalls bekannt.
Mittels einer Einrichtung zum Aufnehmen der herge
stellten Schnur - diese Einrichtung ist nicht dargestellt -
wird eine geeignete Zugkraft an die Drähte angelegt, die
in diesem Fall daher von der Lieferspule 3 in einer Rich
tung abgezogen oder abgewickelt werden, die zu der Vorbe
wegungsrichtung F der fertiggestellten Schnur entgegenge
setzt ist.
Die Drähte erreichen in einer Anordnung Seite an
Seite und im wesentlichen parallel zueinander die Vor
formungseinrichtung 1, an welcher sie der oben erläuter
ten permanenten Verformung unterworfen werden. Dann lau
fen sie um die Umlenkrolle 5, an welcher ihre Vorbewegungs
richtung umgekehrt wird. Danach gehen sie an der Kante der
Scheiben 4 vorbei und laufen zur Umlenkrolle 6, von welcher
die fertiggestellte Schnur austritt.
Während des Arbeitens der Vorrichtung werden die
Scheiben 4 zusammen mit den Rollen 5 und 6 in Drehung ge
halten. Die von der Lieferspule 3 abgezogenen Drähte
erfahren daher eine erste Verdrehung mit zugehöriger
oder relativer Verseilung an der Rolle 5, und die auf
diese Weise gebildete Schnur erfährt eine zweite Dre
hung in gleicher Richtung wie die erste Drehung an der
Rolle 6.
Es ist ersichtlich, daß zufolge des Vorhandenseins
der Vorformungseinrichtung gemäß der Erfindung das Ver
seilen der Drähte an der Rolle 5 in Übereinstimmung mit
vorstehender Beschreibung erfolgt und zu einer Schnur
führt, welche die oben erläuterten vorteilhaften Qualitäts
merkmale besitzt.
Es ist nunmehr leicht, die Anwendung der Vorformungs
rolle auch in der Verseilvorrichtung gemäß Fig. 4 zu ver
stehen, die dazu verwendet wird, verseilte Schnüre des
Typs a × n × D herzustellen, wobei a die Anzahl der Stränge
angibt und größer als eins ist.
In Fig. 4 ist eine sogenannte Torpedovorrichtung
dargestellt, die als eine Kombination von einigen Bei
spielen der vorhergehenden Maschine angesehen werden
kann und bei der gleiche Bauteile wie bei der Vorrich
tung gemäß Fig. 3 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind. Der Wert a ist hier gleich 3. Die Vorrichtung um
faßt demgemäß drei Drahtlieferspulen 3 mit n Drähten,
deren jeder einen Strang bildet. Die Spulen 3 sind in
einem Zylinder (Torpedo) 7 angeordnet und durch nicht
dargestellte bekannte Mittel abgestützt. Sie sind so
angeordnet, daß ihre Achse rechtwinklig zur Achse des
Zylinders 7 verläuft, und jede Spule 3 ist mit einer Vor
formungsrolle 1 verbunden, deren Achse parallel zur be
treffenden Spule 3 verläuft.
Der sich während des Betriebes drehende Zylinder 7
ist mit Umlenkrollen 5 und 9 (von denen die Letzteren je
doch fortgelassen werden können) versehen, und weist auf
seiner Oberfläche geeignete Schlitze auf durch welche hin
durch die im Inneren des Zylinders 1 erzeugten Stränge
nach außen geführt werden, und zwar in an sich bekannter
Weise. Weiterhin ist der Zylinder 7 mit weiteren Vorfor
mungs- und Umlenkrollen versehen, und zwar gemäß einer
Anordnung, wie sie aus der Fig. 4 ersichtlich ist.
Im Betrieb dieser Vorrichtung werden die n Drähte,
die von jeder Spule 3 abgewickelt oder abgezogen werden,
an der Vorformungsrolle 1 vorgeformt und dann an oder
auf der Rolle 5 miteinander verseilt. Die gebildeten
Stränge werden dann zur Außenseite des Zylinders 7 ge
führt, wobei sie veranlaßt werden, entlang einer Erzeu
genden des Zylinders 7 zu laufen, und wobei sie parallel
und coplanar zu der weiteren Vorformungsrolle 8 geführt
werden, die gleichzeitig die permanente Verformung und
die Verseilung der Stränge bewirkt.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung des Legetyps. In die
ser Figur sind soweit wie möglich die gleichen Bezugszei
chen wie in Fig. 4 verwendet. Die Arbeitsweise dieser Vor
richtung ist im wesentlichen gleich der Arbeitsweise der
Vorrichtung gemäß Fig. 4 und auch bereits bekannt.
Der Unterschied bei dieser Ausführungsform besteht
darin, daß die Drähte von den Lieferspulen 3 (deren jede
nur einen Draht trägt) in einer Richtung abgezogen oder
abgewickelt werden, die mit F bezeichnet und gleich der
Vorbewegungsrichtung der fertiggestellten Schnur ist.
Demgemäß hat die den Drähten an den Rollen 5 erteilte
Drehung umgekehrten Richtungssinn mit Bezug zu dem Rich
tungssinn der Drehung, die den Drähten an der Vorformungs
rolle 8 erteilt wird, so daß die Letztere ein Aufdrehen
ist, so daß jeder Draht zwar Drehungen unterworfen, je
doch nicht permanent verdreht ist. Demgemäß sind die
Drähte in der fertiggestellten Schnur lediglich durch
Biegen verformt.
Es ist ersichtlich, daß die Schnur am Austritt der
Vorformungsrolle 8 gebildet ist, die auch das Verseilen
der Drähte ausführt, wie es bereits in Verbindung mit
der Rolle 8 gemäß Fig. 4 erläutert worden ist.
Es ist jedoch in diesem Zusammenhang wichtig, fest
zustellen, daß hier eine Verformung des Drahtes durch
Biegen entlang einer Erzeugenden des Drahtes nicht mehr
stattfindet, wie es bei der Ausführungsform mit der Vor
formungsrolle 1 der Fall ist. Als Folge der Drehung der
Drähte an der Rolle 8 ergibt sich Verformung statt dessen
entlang einer Wendel, die sich an der Drahtoberfläche er
streckt. Diese Erscheinung ermöglicht das Verseilen von
Einzeldrähten (Fig. 5) und von Strängen (Fig. 4), obwohl
keine Verdrehung erfolgt.
Schließlich zeigt Fig. 6 eine Vorrichtung des Lege
typs für die Herstellung von Schnüren, die einen Kern auf
weisen. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Maschinen
ist die Drahtlieferspule, die n Drähte trägt, gleichachsig
zum Zylinder 7 angeordnet und durch eine Hohlwelle 10 abge
stützt, durch welche der Schnurkern hindurchgeht und sich
in der Richtung F vorbewegt.
Sowohl die Lieferspule als auch der Zylinder 3 dre
hen sich um ihre Achse, jedoch mit unterschiedlicher Ge
schwindigkeit. Die Lieferspule dreht sich mit höherer Ge
schwindigkeit, um in der Lage zu sein, den Draht zu liefern.
Die auf diese Weise gewickelten Drähte werden zur
Außenseite des Zylinders geführt, indem sie über die Kante
eines Schlitzes 2 gleiten gelassen werden, der einer Stange
vergleichbar ist und der zufolge seiner Formgestalt die
Vorformungseinrichtung 2 darstellt, die daher durch ein
fache Verwendung eines mechanischen Elementes erhalten
ist, welches bereits an der Vorrichtung vorhanden und auch
erforderlich ist, so daß keine zusätzlichen Mittel vorge
sehen zu sein brauchen.
Die vorgeformten Drähte werden dann zu einer Umlenk
rolle 6 geführt, wo sie zufolge der Drehung des Zylinders 7
und auch der Achse der Rolle 6 mit Bezug auf den Kern
um den Kern im wesentlichen in Form eines Mantels ge
wickelt werden, wodurch die typische Schnurgestalt die
ser Art erhalten wird.
Selbstverständlich kann auch die letztere Vorrich
tung die oben beschriebene Vorformungsrolle, beispiels
weise anstelle der Rolle 6 aufweisen. Diese Vorformungs
rolle kann aber auch an irgendeiner anderen Stelle strom
aufwärts der Rolle 6 angeordnet sein, wobei dann die
Schlitzkante nicht verwendet wird. Es ist weiterhin
ersichtlich, daß bei allen obigen Ausführungsformen
die Vorformungsrolle durch eine Stange 2 ersetzt wer
den kann, die wie die ensprechende Rolle angeordnet
sein kann, jedoch ortsfest ist.
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Herstellen einer Metallschnur, die als
Verstärkungselement in elastomerem Material verwendet
werden soll, wobei von wenigstens einer Gruppe von zwei
oder mehr Metalldrähten bzw. Litzen ausgegangen wird, die
auf eine oder mehrere Lieferspulen gewickelt sind, mit
einer Einrichtung zum Abstützen der Lieferspule oder der
Lieferspulen, einer Einrichtung zum Abziehen der Drähte
von den Lieferspulen, um sie durch die die Vorrichtung
bildenden Bauteile in Vorbewegungsrichtung zu ziehen, und
um die fertiggestellte Metallschnur aufzunehmen, sowie
einer Verformungseinrichtung, um allen Drähten bzw. Litzen
eine gleiche permanente Verformung vor dem Verseilen
durch Biegen zu erteilen,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Verformungseinrichtung Drähte bzw. Litzen auf
einer Unterlage geführt werden, auf der sie in ein und
derselben Ebene und Seite an Seite angeordnet und in die
ser Anordnung gleichzeitig über eine senkrecht zur Vor
wärtsbewegungsrichtung der Drähte bzw. Litzen ausgebilde
ten ebenen Biegekante geführt werden, die selbst ein Teil
der Unterlage ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterlage eine kleine Stange ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterlage eine drehbare Rolle (1; 8) ist.
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