DE1477008C - Vorrichtung zum Verwinden von Draht - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver- stand zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern winden von Draht mit drei in Drahtlängsrichtung entsprechende Strecke vorziehbar ist.
hintereinander und im Abstand voneinander an- Da die beiden drehbaren Spannfutter in entgegengeordneten Spannfuttern, die um die Drahtachse gesetzten Richtungen antreibbar sind, erreicht man relativ zueinander drehbar sind. 5 schon — wenn man für einen Leistungsvergleich die

Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise dazu gleiche Drehzahl der drehbaren Spannfutter annimmt benutzt, um Drähten oder Stäben für die Beton- ■— mit den beiden drehbaren Spannfuttern dieselbe bewehrung ein Profil zu geben, das die Haftung des Leistung wie bei der bekannten eingangs genannten Betons verbessert. Das Ausgangsmaterial, dessen Vorrichtung mit drei hintereinander ,angeordneten Querschnitt rund oder von anderer Form sein kann, io Spannfuttern, weil die für das Verwinden erforderliche kann in Form von einzelnen Stangen oder von Zeit halbiert wird. Gleichzeitig wird jedoch bei der Drahtwickeln vorliegen. Beim Verwinden des Drahtes erfindungsgemäßen Ausführung noch der zwischen oder Stabes werden dessen Enden um eine bestimmte dem undrehbaren Spannfutter und dem mittleren, Anzahlung von Umdrehungen relativ zueinander ge- drehbaren Spannfutter eingespannte Draht verdreht, so daß sich ein schraubenlinienförmiger Faser- 15 wunden, so daß im Vergleich zu einer Vorrichtung mit verlauf ergibt. Die Steigung ist dabei gleich dem einem drehbaren und einem undrehbaren Spannfutter Quotienten aus der der Verwindung unterworfenen nicht nur eine Leistungsverdoppelung wie bei der Drahtlänge geteilt durch die Anzahl der Umdrehungen. eingangs genannten, bekannten Vorrichtung mit drei

Bekannte Vorrichtungen zum Verwinden von Draht Spannfuttern, sondern eine Verdreifachung der Leiweisen zwei in einem Abstand, der der Drahtlänge 20 stung erreichbar ist. Gegenüber dieser Leistungsentspricht, voneinander gleichachsig angeordnete Steigerung fällt der zusätzliche Aufwand nicht entSpannfutter auf. Das eine Spannfutter ist undrehbar scheidend ins Gewicht, zumal die beiden drehbaren und hält das eine Drahtende fest, während mittels Spannfutter beispielsweise von einem gemeinsamen des anderen, drehbaren Spannfutters das andere Antrieb aus angetrieben werden können. Weitere Drahtende um eine bestimmte Anzahl von Um- 25 Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den drehungen tordiert wird. Eines der beiden Spannfutter Unteransprüchen gekennzeichnet,
läßt außerdem eine Verschiebebewegung in Richtung In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des der Drahtlängsachse zu, und zwar um eine Strecke, die Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt, groß genug ist, um eine beim Verdrillen erfolgende Die Vorrichtung zum Verwinden von Draht besitzt Längenänderung des Drahtes zu kompensieren und 30 eine Zuführeinrichtung 1 zum fortlaufenden Zuführen um ein bequemes Ausbringen des verwundenen des zu verwindenden Drahtes 2. Die Zuführeinrichtung Drahtes zu gestatten. Bei diesen Vorrichtungen ist es ist als T-förmige Haspel ausgebildet, deren einer Arm bekannt, mehrere je aus einem undrehbaren und einem der Drahtzufuhr und deren anderer Arm dem Drahtdrehbaren Spannfutter bestehende Paare neben- abzug dient. Auf die Arme der Haspel werden Drahteinander anzuordnen, wodurch eine Leistungsstei- 35 wickel aufgebacht. Das Drahtende jedes Wickels gerung der Gesamtvorrichtung erreicht wird. Der Auf- ist stumpf mit dem Drahtanfang des nächsten Wickels wand vergrößert sich hier aber entsprechend der verschweißt. Der Draht 2 wird in axialer Richtung Leistungssteigerung. vom Wickel abgezogen und läuft dann durch eine

Zur Vergrößerung der Leistung einer Vorrichtung Führung 3 hindurch zu einer Richtvorrichtung 4, in zum Verwinden von Draht ist es ferner bekannt, in 4° der er grob gerichtet wird. Die Richtvorrichtung 4 Drahtlängsrichtung hintereinander und im Abstand weist im Ausführungsbeispiel Rollen oder Walzen auf. voneinander drei Spannfutter anzuordnen, von denen Der Draht läuft dann durch ein undrehbar andas mittlere drehbar und die beiden äußeren undrehbar geordnetes Spannfutter 5 hindurch, das gezahnte sind. Der Abstand der Spannfutter ist so gewählt, daß Klemmbacken aufweist und gegen die Wirkung einer zwei Drähte gleichzeitig verwunden werden können, 45 nicht dargestellten Zugvorrichtung in der Vorziehwozu jeder der beiden Drähte einerseits in eines der richtung des Drahtes axial verschiebbar ist, um im undrehbaren und andererseits in das drehbare Spann- Draht 2, der von diesem undrehbaren Spannfutter zu futter eingespannt wird. Gegenüber einer Vorrichtung einem drehbaren Spannfutter 6 und durch dieses hinmit nur einem undrehbaren und einem drehbaren durchgeführt wird, eine konstante Zugspannung aufSpannfutter kann die Leistung auf diese Weise jedoch 50 rechterhalten zu können. Dieses erste drehbare Spannhöchstens verdoppelt werden. futter 6 ist in einem Abstand / vom undrehbaren

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannfutter 5 mit diesem fluchtend angeordnet. Das

Leistungsfähigkeit einer Vorrichtung der eingangs drehbare Spannfutter 6 besitzt betätigbare gezahnte

genannten Art bei möglichst geringem baulichem Klemmbacken und wird während jedes Arbeitsspiels

Aufwand zu vergrößern. 55 um eine bestimmte Anzahl H₂ von Umdrehungen ge-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- dreht, wobei zwischen zwei Arbeitsspielen jeweils ein -löst, daß das — in Zuführungsrichtung des Drahtes Wechsel der Drehrichtung vorgenommen wird,
gesehen — erste Spannfutter undrehbar ausgebildet ist, In einem Abstand L vom ersten drehbaren Spanndaß die beiden folgenden Spannfutter drehbar aus- futter 6 ist ein zweites drehbares Spannfutter 7 gleichgebildet und in entgegengesetzten Richtungen an- 60 achsig angeordnet. Der Abstand L richtet sich nach treibbar sind, wobei nach jedem Arbeitsspiel die Dreh- der Länge der herzustellenden verwundenen Drahtrichtungen der Antriebe der drehbaren Spannfutter stücke und ist mindestens so groß wie der Abstand /. umkehrbar sind, daß der Abstand zwischen dem Das zweite drehbare Spannfutter 7 ist kein durchundrehbaren Spannfutter und dem benachbarten gehendes Spannfutter wie das erste Spannfutter 6, drehbaren Spannfutter höchstens gleich dem Abstand 65 d. h., der Draht kann in das Spannfutter 7 zwar einzwischen den beiden drehbaren Spannfuttern ist und gesteckt, jedoch nicht durch dieses hindurchgeführt daß eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, durch die werden. Das Spannfutter 7 weist ebenfalls betätigbare der Draht nach jedem Arbeitsspiel um eine dem Ab- gezahnte Klemmbacken auf und führt bei jedem

Arbeitsspiel eine bestimmte Anzahl n₃ von Umdrehungen um seine Längsachse aus, wobei die Drehrichtung wie bei dem ersten drehbaren Spannfutter 6 zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsspielen umgekehrt wird. Die Drehrichtungen der beiden Spannfutter 6 und 7 sind jedoch stets entgegengesetzt. Am Ende eines jeden Arbeitsspieles wird der Draht 2 durch eine Fördereinrichtung vom ersten drehbaren Spannfutter 6 zum zweiten drehbaren Spannfutter 7 vorgezogen. Hierfür ist im Ausführungsbeispiel ein Schlitten 8 vorgesehen, der betätigbare gezahnte Klemmbacken aufweist. Diese Klemmbacken sind so gesteuert, daß der Schlitten 8 beim Schlittenrücklauf vom Spannfutter 7 zum Spannfutter 6 keine Klemmkraft auf den Draht 2 ausübt. Statt der im Ausführungsbeispiel vorgesehenen einzigen Führungsbahn könnten für den Schlittenvorlauf und den Schlittenrücklauf auch getrennte, verschieden ver-. laufende Schlittenführungen 9 a und 9 b vorgesehen sein.

In Drahtvorschubrichtung gesehen unmittelbar hinter dem Schlitten 8, wenn dieser seine dem Spannfutter 6 am nächsten gelegene Stellung innehat, ist eine ein- und ausfahrbare Schere 10 angeordnet. Wenn es erforderlich sein sollte, könnte auch zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern 6 und 7 eine zweite Schere 11 vorgesehen sein, die längs des Drahtes 2 axial verschiebbar ist und dazu dient, den verwundenen Draht in Stücke gewünschter Länge zu teilen. Dies körnte beispielsweise der Fall sein, wenn tei jedem Arbeitsspiel Drahtabschnitte mit einer größeren Länge verwunden werden, als sie später benötigt wird.

Neben dem zweiten drehbaren Spannfutter 7 ist auf der dem ersten Spannfutter 6 abgekehrten Seite eine mit dem axial verschiebbaren Spannfutter 7 zusammenwirkende Einrichtung 12, beispielsweise in Form eines Schubkolbentriebes, angeordnet, die auf das zweite Spannfutter 7 einen Zug in Richtung vom ersten Spannfutter 6 weg auszuüben vermag, um den Draht unter Zug halten zu können. Ob während des Verwindens der Draht zweckmäßigerweise unter einer vorbestimmten Zugspannung gehalten wird, hängt von der Steifigkeit des Drahtes ab. Das Ausüben einer Zugspannung kann beispielsweise auch dazu dienen, den Draht während des Verwindens zu strecken. Der Verschiebeweg der Einrichtung 12 ist so gewählt, daß der eventuell während des Verwindens gestreckte Draht noch ein Stück vorgezogen werden kann, um die Stelle des Drahtes, an der sich der Steigungssinn umkehrt, in den Bereich der Schere 10 zu bringen. Nach dem Ausstoßen des fertig verwundenen Drahtstückes bringt die Einrichtung 12 das Spannfutter 7 wieder in die Ausgangsstellung zurück.

Das Ausbringen der fertig verwundenen Drahtstücke aus der Vorrichtung kann auf beliebige, übliche Weise erfolgen. Es kann beispielsweise eine in der Zeichnung angedeutete, Gurtbänder^;13· besitzende Fördereinrichtung vorgesehen sein. Außerdem können Einrichtungen zum selbsttätigen Bündeln und/oder Ablagern der fertigen Drahtstücke vorhanden sein.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird zunächst der von der Zuführeinrichtung 1 kommende Draht 2 nur bis zum ersten drehbaren Spannfutter 6 geführt und in dieses eingespannt. Während der Dauer des ersten Arbeitsspiels ist der Draht 2 also zwischen dem undrehbaren Spannfutter 5 und dem ersten drehbaren Spannfutter 6 eingespannt. Das drehbare Spannfutter 6 verwindet den Draht 2 auf der Länge / um eine Anzahl n₂ Umdrehungen, und zwar im Drehsinn I. Nach Beendigung dieses ersten Arbeitsspieles werden die Spannfutter geöffnet, und der Draht 2 wird vom ersten drehbaren Spannfutter 6 zum zweiten drehbaren Spannfutter? vorgezogen, so daß sich nun, sofern der Abstand L größer als der Abstand / ist, der Drahtabschnitt, der vorher auf einer Länge / im Drehsinn I um w₂ Umdrehungen verwunden worden war, sowie ein noch nicht verwundener Abschnitt zwischen den Spannfuttern 6 und 7 befinden. Die Länge des noch nicht verwundenen Drahtabschnittes ist gleich der Differenz zwischen dem Abstand L und dem Abstand /. Sind diese beiden Abstände gleich, dann befindet sich zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern 6 und 7 nur der bereits verwundene Drahtabschnitt. Der Draht 2 wird sodann in alle drei Spannfutter 5, 6 und 7 eingespannt.

Beim nunmehr folgenden zweiten Arbeitsspiel verwinden die beiden drehbaren Spannfutter 6 und 7, deren jeweilige Drehrichtung gegenüber dem vorhergehenden Arbeitsspiel umgekehrt worden ist, den Draht 2 auf einer Länge L zwischen den beiden Spannfuttern 6 und 7 um eine Anzahl n_z + n₃ Umdrehungen im Drehsinn I. Sofern ein Teil des zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern 6 und 7 eingespannten Drahtabschnittes nicht bereits vorher verwunden worden ist, werden zunächst die Torsionskräfte über den schon verwundenen Teil auf den noch nicht verwundenen Teil übertragen, da die Verwindung zu Kaltverformungen und damit zu einer Verfestigung führt. Erst wenn alle Abschnitte des Drahtes etwa in gleichem Maße verwunden sind, führen weitere Umdrehungen der Spannfutter zu einem verstärkten Verwinden des Drahtes auf der gesamten Länge. Die Verwindung ist deshalb am Ende des Arbeitsspieles zumindest nahezu auf der ganzen Länge des Drahtes gleich.

Da der zwischen den drehbaren Spannfuttern 6 und 7 befindliche Drahtabschnitt bereits aus dem vorhergehenden Arbeitsspiel um n₂ Umdrehungen im Drehsinn I verwunden worden war, weist er am Ende des Arbeitsspieles

N = n₂ + (n₂ + «3) = 2 «2 + n₃ Umdrehungen

im Drehsinn I auf. N bezeichnet die Anzahl der dem Draht auf der Länge L erteilten Umdrehungen. Die Steigung der Verwindung beträgt daher

N 2 H₂ + π,

Bei diesem zweiten.Arbeitsspiel verwindet das erste drehbare Spannfutter 6 gleichzeitig den zwischen ihm und dem Spannfutter 5 eingespannten Drahtabschnitt auf der Länge / um H₂ Umdrehungen im zweiten Drehsinn II.

Nach Beendigung dieses zweiten Arbeitsspieles wird der Draht am Spannfutter 6, d. h. an der Stelle, an der sich der Steigungssinn ändert, abgeschnitten.

Vor Beginn des nun folgenden Arbeitsspieles wird der Draht vom Spannfutter 6 zum Spannfutter 7 vorgezogen, worauf wiederum alle Spannfutter 5, 6 und 7 geschlossen werden. Der Drahtabschnitt der Länge /, der vorher um H₂ Umdrehungen im Drehsinn II verwunden worden war, befindet sich

nun zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern 6 und 7.

Bei dem jetzt stattfindenden Arbeitsspiel sind die Drehrichtungen der Spannfutter 6 und 7 gegenüber dem vorhergehenden Arbeitsspiel umgekehrt, so daß diese beiden Spannfutter 6 und 7 den Draht um ⁿ2 + ^Jh Umdrehungen auf der Länge L im Drehsinn II verwinden. Der Draht ist deshalb am Ende dieses Arbeitsspieles um

N = n₂ + (rt₂ + n₃) = 2 n₂ + n₃ Umdrehungen

im Drehsinn II verwunden.

Beim gleichen Arbeitsspiel verwindet außerdem das Spannfutter 6 den zwischen ihm und dem Spannfutter 5 eingespannten Draht 2 auf der Länge / um n₂ Umdrehungen im umgekehrten Drehsinn, also im Drehsinn I. Nach Beendigung dieses Arbeitsspieles wird der Draht wiederum beim Spannfutter 6, also an der Stelle, wo sich der Steigungssinn ändert, abgeschnitten.

Beim weiteren Betrieb wiederholen sich nun immer wieder die beschriebenen Arbeitsspiele. Lediglich das erste, zu Betriebsbeginn vorgenommene Arbeitsspiel unterscheidet sich von den nachfolgenden Arbeitsspielen dadurch, daß der Drahtanfang bei diesem anfänglichen Arbeitsspiel nur tis zum Spannfutter 6 vorgeschoben wird, während bei den darauffolgenden Arbeitsspielen der Draht vom Spannfutter 6 bis zum Spannfutter 7 vorgezogen wird. Dies ist deshalb notwendig, um zu vermeiden, daß zu Arbeitsbeginn ein erster Drahtabschnitt beim Verwinden eine Steigung erhält, deren Betrag von dem Betrag der Steigung des nachfolgend hergestellten Drahtes verschieden ist. Würde man nämlich zu Arbeitsbeginn den Drahtanfang bereits bis zum Spannfutter 7 vorschieben, dann ergäbe sich für den Drahtanfang lediglich die Steigung

Betrag der zwischen den Spannfuttern 5 und 6 erzeugten Steigung — mindestens so groß ist wie der

Betrag der zwischen den Spannfuttern 6 und 7 erzeugten endgültigen Steigung des Drahtes, die

P =

2 H₂ + n₃

ίο beträgt. Hieraus ergibt sich folgende Bedingung: .
'S ^L

ⁿ2 2 «2 + K₃

Diese Bedingung lautet umgeformt

2 7J₂ + TJ₃

Die Zeit, die benötigt wird, um mit den beiden drehbaren Spannfuttern 6 und 7 die Verwindung des Drahtes vorzunehmen, kann auf einfache Weise berechnet werden. Vorzugsweise wird der Antrieb für die beiden drehbaren Spannfutter 6 und 7 so gewählt, daß sich beide während jedes Arbeitsspieles gleich lange drehen, da hierdurch ein äußerst rationeller Betrieb der Vorrichtung gewährleistet ist. Man kann, wenn dies verwirklicht ist, d. h. wenn die Drehung beider drehbaren Spannfutter 6 und 7 bei jedem Arbeitsspiel gleichzeitig und gleich lange erfolgt, unter zwei Betriebsweisen wählen, nämlich einer Betriebsweise, die eine größtmögliche Ausbringung an verwundenem Draht ergibt, und einer Betriebsweise, die gleich große Antriebsleistungen für die beiden Spannfutter ergibt.

Wenn man sich für maximale Ausbringung entscheidet und wenn die Länge L, die Steigung ρ und damit die Gesamtanzahl

Po =

«2 + «3

N =

an Stelle der Steigung

P =

2«₂ + «3

der benötigten Umdrehungen gegeben ist, wählt man W₂ = n₃. Die weiter oben angegebene Bedingung geht dann über in

Im allgemeinen ist die Länge L, d. h. die Länge der einzelnen verwundenen Drahtstücke, die man zu erhalten wünscht, und die Steigung/» vorgegeben. Die Gesamtzahl der pro verwundenem Drahtstück benötigten Umdrehungen beträgt daher

P

Die Anzahlen W₂ UfKl^w₃ der Umdrehungen, die mittels der Spannfutter 6 bzw. 7 hierzu aufgebracht werden müssen, können nach folgender Gleichung bestimmt werden:

2 W₂ + W₃ = JV ·

In bezug auf die Länge/ wurde bereits erwähnt, daß diese höchstens gleich der Länge L sein darf, um zu gewährleisten, daß der Drahtabschnitt der Länge / bei jedem nachfolgenden Arbeitsspiel zwischen den Spannfuttern 6 und 7 aufgenommen werden kann. Außerdem ist es empfehlenswert, wenn der Mit diesen Betriebsverhältnissen wird die dreifache Ausbringung an fertig verwundenem Draht pro Zeiteinheit im Vergleich zu einer Vorrichtung mit nur einem drehbaren und einem undrehbaren Spannfutter erreicht, wenn man gleiche Drehzahlen der Spannfutter zugrunde legt.. Das vom drehbaren Spannfutter 6 hierbei aufzubringende Drehmoment ist doppelt so groß wie das vom drehbarer!¹)'«Spannfutter 7 aufzubringende Drehmoment. Die Antriebsleistung für das erste drehbare Spannfutter 6 muß daher doppelt so groß sein wie für das zweite Spannfutter 7.

Bei der anderen Betriebsweise wählt man 2«₂ = n₃. Die oben angegebene Bedingung geht dann über in

Bei diesen Betriebsverhältnissen ergibt sich für beide drehbare Spannfutter 6 und 7 die gleiche Antriebs-

leistung. Wenn nämlich P₂, M₂, >h und P₃, M₃, n_s die Leistungen bzw. Drehmomente bzw. Anzahl der Umdrehungen der drehbaren Spannfutter 6 bzw. 7 während eines Zeitraumes t sind, dann erhält man

P₂ = k M₂ n₂ und P₃ = k M₃ «₃,
und mit M₂ = 2 M₃ sowie In₂ = n_z ergibt sich

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verwinden von Draht mit drei in Drahtlängsrichtung hintereinander und im Abstand voneinander angeordneten Spannfuttern, die um die Drahtachse relativ zueinander drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das — in Zuführungsrichtung des Drahtes (2) gesehen — erste Spannfutter (5) undrehbar ausgebildet ist, daß die beiden folgenden Spannfutter (6; 7) drehbar ausgebildet und in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar sind, wobei nach jedem Arbeitsspiel die Drehrichtungen der Antriebe der drehbaren Spannfutter (6; 7) umkehrbar sind, daß der Abstand (/) zwischen dem undrehbaren Spannfutter (5) und dem benachbarten drehbaren Spannfutter (6) höchstens gleich dem Abstand (L) zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern (6; 7) ist und daß eine Fördereinrichtung (8) vorgesehen ist, durch die der Draht(2) nach jedem Arbeitsspiel um eine dem Abstand (L) zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern (6; 7) entsprechende Strecke vorziehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden drehbaren Spannfutter (6; 7) während jedes Arbeitsspieles gleichzeitig und gleich lange angetrieben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der beiden drehbaren Spannfutter (6; 7) gleich groß sind und daß der Abstand (/) zwischen dem undrehbaren Spannfutter (5) und dem benachbarten drehbaren Spannfutter (6) mindestens ein Drittel des Abstandes (Z.) zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern (6; 7) beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des dem undrehbaren Spannfutter (5) benachbarten Spannfutters (6) halb so groß wie die des anderen drehbaren Spannfutters (7) ist und daß der Abstand (/) zwischen dem undrehbaren Spannfutter (5) und dem benachbarten drehbaren Spannfutter (6) mindestens ein Viertel des Abstandes (L) zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern (6; 7) beträgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (8) zum Vorziehen des Drahtes (2) einen zwischen den beiden drehbaren Spannfuttern (6; 7) hin- und herbewegbaren, mit Klemmbacken versehenen Schlitten (8) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hin- und Herbewegung des Schlittens (8) zwei im Abstand parallel verlaufende Schlittenführungen (9a, 9b) vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen