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Dokumentenidentifikation DE3143087C2 07.06.1990
Titel Vorrichtung zum Wickeln von Drahtschrauben
Anmelder Womako Maschinenkonstruktionen GmbH, 7440 Nürtingen, DE
Erfinder Fabrig, Paul, 7442 Neuffen, DE
DE-Anmeldedatum 30.10.1981
DE-Aktenzeichen 3143087
Offenlegungstag 24.06.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.06.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.06.1990
IPC-Hauptklasse B21F 3/04

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln von Drahtschrauben mit einem angetriebenen, einen konisch sich erweiternden Wickelbereich aufweisenden Wickeldorn und mit einer entsprechend der Steigung der zu wickelnden Windungen der Drahtschraube geformten stationären Führung, die den Draht führt und die Windungen axial auf dem Wickeldorn vorschiebt.

Vorrichtungen der vorgenannten Art sind aus der Patentliteratur zahlreich bekannt, wozu beispielsweise auf die DE-PS 3 37 096, 3 62 058, 19 02 623, 19 44 371, die DE-OS 22 34 633, 28 35 511 und die US-PS 31 01 750, 33 78 045 hingewiesen wird. Allen diesen bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sie einen relativ langen, vom Drahteinlauf bis zum Drahtablauf konisch geformten Wickeldorn aufweisen. Auf diesen Dorn wird der Draht von einer stationären Führung, z. B. von einer mit einer wendelförmigen Nut versehenen Buchse oder von mehreren Reihen entsprechend der Steigung der Windungen der zu wickelnden Drahtschraube angeordneten Führungselementen, wie z. B. Stifte oder Kugellager, axial zum Wickeldorn vorgeschoben, wobei der Draht infolge der Konizität des Wickeldornes gereckt und dadurch bleibend verformt wird. Um die hierbei auftretende Reibung zwischen dem Wickeldorn und dem Draht zu reduzieren, wird der Draht üblicherweise vor dem Auflaufen auf den Wickeldorn mit einem Schmiermittel, z. B. Bohrwasser, benetzt. Häufig ist aber die Reibungswärme so groß, daß das Schmiermittel sofort verdampft und infolge der nun herrschenden großen Reibung der Draht an seiner Oberfläche beschädigt wird.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß die gewickelte Drahtschraube von dem konischen Wickeldorn nicht fluchtend zur Wickeldornachse abläuft. Infolge des Zusammenziehens des Drahtes beim Freikommen vom Wickeldorn läuft die Drahtschraube in einem Winkel zur Wickeldornachse vom Wickeldorn ab. Der Ablaufwinkel ist für unterschiedliche Drahtschrauben verschieden groß. Dies schafft Justierprobleme, wenn die Drahtschraube unmittelbar nach ihrer Formung in die Löcher eines Blätterpacks eingedreht werden soll. Nach einem Formatwechsel muß die Formeinrichtung jedesmal neu justiert werden, wozu es in der Regel mehrerer Versuche bedarf, ehe die geeignete Justierung gefunden ist, die ein störungsfreies Einlaufen der Drahtschraube in die Löcher des Blätterpacks gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß einerseits die Reibung zwischen Draht und Wickeldorn verringert ist und andererseits die gewickelte Drahtschraube in definierter Richtung von dem Wickeldorn abläuft.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1 gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Wickeldorn im Bereich des Drahteinlaufes den kegelstumpfförmig sich erweiternden Abschnitt und daran anschließend zum Drahtablauf hin einen zylindrischen Abschnitt aufweist.

Überraschenderweise, und im Gegensatz zur bislang vorherrschenden Meinung, wurde herausgefunden, daß es zum Herstellen einer formgenauen Drahtschraube nicht erforderlich ist, einen relativ langen, über den gesamten Wickelbereich konisch geformten Wickeldorn zu verwenden. Es genügt vielmehr, wenn der Wickeldorn im Einlaufbereich konisch geformt ist, wobei hier die Konizität vom Winkelmaß zwar größer als bei den bekannten Dornen sein muß, der Draht aber dennoch wesentlich schonender behandelt wird, weil der entsprechende (kegelstumpfförmige) Bereich nur kurz, z. B. entsprechend dem Abstand von zwei bis drei Windungen der Drahtschraube, zu sein braucht. Der sich anschließende zylindrische Abschnitt des Wickeldorns schafft eine ausreichende kraftschlüssige Verbindung zwischen Wickeldorn und Draht, so daß die Drahtschraube auch sicher geformt wird. Zusätzlich bewirkt der zylindrische Bereich des Wickeldornes - und dies ist ein erfindungswesentlicher Vorteil - ein Ablaufen der gewickelten Drahtschraube fluchtend zur Wickeldornachse.

Gemäß einem weiteren Merkmal im Rahmen der Erfindung ist der wirksame Bereich des kegelstumpfförmigen Abschnittes des Wickeldornes kürzer als der zylindrische Abschnitt. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Wickeldorn und Draht kann dadurch begünstigt werden, daß der zylindrische Abschnitt eine griffige Oberfläche aufweist. Eine Beschädigung des Drahtes durch die griffige Oberfläche wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung dadurch vermieden, daß die Oberfläche des zylindrischen Abschnittes mit in Längsrichtung verlaufenden Rillen versehen ist. Da auf dem zylindrischen Abschnitt des Wickeldornes eine Relativbewegung zwischen dem Draht und dem Wickeldorn nur in Richtung der Längsachse des Wickeldornes stattfindet, wird der Draht von in Längsrichtung des Wickeldornes verlaufenden Rillen an seiner Oberfläche nicht beschädigt. Das Versehen des zylindrischen Abschnittes des Wickeldornes mit einer griffigen Oberfläche ermöglicht die Verwendung eines relativ kurzen Wickeldornes. Ein kurzer Wickeldorn hat wiederum eine geringere Erwärmung des Drahtes zur Folge.

Es wurde schon erwähnt, daß der Draht beim Ablaufen vom Wickeldorn sich wieder etwas zusammenzieht. Das Ablaufen der Drahtschraube von dem Wickeldorn in definierter Richtung kann noch sicherer gemacht werden, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung anschließend an den zylindrischen Abschnitt der Wickeldorn einen sich zu seinem Ende hin verjüngenden Abschnitt aufweist. Dieser Abschnitt führt die Drahtschraube auch noch dann, wenn der Draht sich bereits wieder zusammengezogen hat.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht einer Vorrichtung zum Wickeln von Drahtschrauben,

Fig. 2 ein Schnittbild der Vorrichtung nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Variante der Vorrichtung in Fig. 1 in einem Ausschnitt,

Fig. 4 einen Ausschnitt der Vorrichtung nach Fig. 2 mit einem anders geformten Wickeldorn.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung einen Wickeldorn 1 auf, der in einem Gehäuse 2 drehbar mittels Kugellagern 3 (es ist in Fig. 2 nur ein Kugellager dargestellt) gelagert und in bekannter Weise in Richtung von Pfeil 4 antreibbar ist. Im Wickelbereich weist der Wickeldorn 1 im Bereich des Drahteinlaufes X einen kegelstumpfförmig sich erweiternden Abschnitt A und daran anschließend, zum Drahtablauf Y hin, einen zylindrischen Abschnitt B auf. Der für den Wickelvorgang wirksame Bereich des Abschnitts A des Wickeldornes 1 ist kürzer als der Abschnitt B. Im Abschnitt B ist die Oberfläche 6 des Wickeldornes 1 durch in Längsrichtung verlaufende Rillen 7 griffig gemacht.

Um den Wickeldorn 1 herum sind im gleichen Abstand zueinander drei Halter 8 angeordnet, die an der Stirnseite des Gehäuses 2 radial zum Wickeldorn 1 verstellbar befestigt sind. Für jeden Halter sind in die Stirnseite des Gehäuses 2 zwei Stifte 9 eingelassen, die in eine Nut 11 eines jeden Halters 8 greifen. Befestigt sind die Halter 8 an dem Gehäuse 2 durch jeweils eine durch ein Langloch 12 in dem Halter 8 geführte Schraube 13. In jedem Halter 8 sind in Bohrungen 14 sechs zylindrische Stifte 16 drehbar gelagert. In axialer Richtung sind die Stifte 16 durch in die Bohrungen 14 eingedrehte Stiftschrauben 17 gesichert, mit denen ein genaues Anstellen der Stifte 16 an den Wickeldorn 1 möglich ist. Zwischen zwei der Halter 8 und der Stirnfläche des Gehäuses 2 sind unterschiedlich dicke Distanzstücke 18 eingefügt, so daß die Reihen der Stifte 16 zueinander entsprechend der Steigung der zu wickelnden Drahtschraube W gestaffelt angeordnet sind. Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Längsachsen L der Stifte 16 parallel zu Radien R des Wickeldornes 1 etwa knapp um den halben Durchmesser der Stifte 16 in Drehrichtung 4 des Wickeldornes versetzt angeordnet sind.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung unterscheidet sich grundsätzlich nicht von der bekannten Vorrichtung, d. h. der Draht läuft im Bereich des Drahteinlaufes X auf den Wickeldorn 1 auf und wird im Bereich des kegelstumpfförmig sich erweiternden Abschnittes A zu einer Drahtschraube geformt, indem er an den Stiften 16 abrollt und durch Recken formstabil gemacht wird. Der zylindrische Abschnitt B des Wickeldornes 1 sorgt für den nötigen Kraftschluß zwischen Draht und Wickeldorn 1, wobei im Bereich des Drahtablaufes Y der Draht auf dem Wickeldorn 1 etwas schlüpfen und sich hierdurch zusammenziehen kann, so daß er den Wickeldorn 1 geradlinig, d. h. in Richtung der Längsachse des Wickeldornes 1 verläßt.

In der Ausführung gemäß Fig. 3 sind Teile, die mit denen der Fig. 1 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen, vermehrt um 100 versehen, und diese Teile werden nicht erneut erläutert. Im Unterschied zur Ausführung der Fig. 1 sind bei dieser Vorrichtung Stifte 116&min; in die Halter 108 eingesetzt, die in einem an den Wickeldorn 101 angrenzenden Bereich konisch geformt sind.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 sind Teile, die mit denen der Fig. 2 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen, vermehrt um 200 versehen, und diese Teile werden nicht erneut erläutert. Ein Wickeldorn 201&min; unterscheidet sich von dem Wickeldorn aus Fig. 2 durch einen an den zylindrischen Abschnitt B anschließenden, sich zum Ende des Wickeldornes 201&min; hin verjüngenden Abschnitt C.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Wickeln von Drahtschrauben mit einem angetriebenen, einen konisch sich erweiternden Wickelbereich aufweisenden Wickeldorn und mit einer entsprechend der Steigung der zu wickelnden Windungen der Drahtschraube geformten stationären Führung, die den Draht führt und die Windungen axial auf dem Wickeldorn vorschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldorn (1; 201&min;) im Bereich des Drahteinlaufes (X) den kegelstumpfförmig sich erweiternden Abschnitt (A) und daran anschließend zum Drahtablauf (Y) hin einen zylindrischen Abschnitt (B) aufweist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Bereich des kegelstumpfförmigen Abschnittes (A) des Wickeldornes (1) kürzer ist als der zylindrische Abschnitt (B).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (B) eine griffige Oberfläche (6; 206) aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (6; 206) des zylindrischen Abschnittes (B) mit in Längsrichtung verlaufenden Rillen (7; 207) versehen ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an den zylindrischen Abschnitt (B) der Wickeldorn (201&min;) einen sich zu seinem Ende hin verjüngenden Abschnitt (C) aufweist.






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