DE1084681B

DE1084681B - Im voraus beschickbare Einspann-vorrichtung in einer Maschine zum Aneinanderbefestigen von Schraubenfedern zu Federkoerpern

Info

Publication number: DE1084681B
Application number: DES52764A
Authority: DE
Inventors: Walter Spuehl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-03-18
Filing date: 1957-03-18
Publication date: 1960-07-07

Description

Die Erfindung betrifft eine im voraus beschickbare Einspannvorrichtung in einer Maschine zum Aneinanderbefestigen von Schraubenfedern zu Federkörpern mit zwei Reihen von paarweise übereinanderliegenden Einspannzangen, die je mit einer beweglichen Backe in der Öffnungslage eine in Beschickungslage befindliche Schraubenfeder erfassen, vorwärts transportieren und druckluftbetrieben mit der Vorderreihe zusammenspannen. Bekannte Einspannvorrichtungen dieser Art sind außerordentlich kompliziert. Während die eine Backe jeder Einspannzange zunächst durch einen für alle Einspannzangen gemeinsamen Kraftübertragungsmechanismus angetrieben wird, um die Schraubenfeder zu transportieren, und dann die eigentliche Einspannung auf pneumatischem Wege bewirkt wird, führt die andere Backe eine Rechteckbewegung mit horizontalen und vertikalen Bewegungsphasen aus. Die zahlreichen hierzu erforderlichen Übertragungsmechanismen haben nicht nur hohe Anschaffungskosten, sondern auch eine schwierige Wartung und eine hohe Störanfälligkeit der Maschine zur Folge.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden. Die Einspannvorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der beweglichen Backe jeder Einspannzange ein druckluftbetätigter Kolben individuell zugeordnet ist und daß alle Kolbenstangen jeder Zangenreihe mit axialem Spiel an einer gemeinsam von diesen Kolbenstangen getragenen Schiene angreifen. Durch die individuelle Zuordnung der druckluftbetätigten Kolben zu den beweglichen Zangenbacken wird eine außerordentliche Vereinfachung und Gewichtsersparnis erzielt, weil der komplizierte und schwere gemeinsame Kraftübertragungsmechanismus wegfällt, während die von den Kolbenstangen gemeinsam getragene Schiene den notwendigen Synchronismus der Kolbenbewegungen gewährleistet. Durch das axiale Spiel der Kolben in bezug auf die Schiene wird vermieden, daß bei unvollständigen Schienen einer Einspannzange, z. B. infolge falscher Lage einer Schraubenfeder, die anderen Zangen derselben Reihe beeinflußt werden bzw. eine Überbeanspruchung der Schiene stattfindet. Es sei hervorgehoben, daß das axiale Spiel sowohl ein Luftspiel als auch ein elastisches Spiel sein kann; letzteres kann beispielsweise von der Elastizität der Schiene selbst herrühren. Die Schiene kann jeden beliebigen Querschnitt, z. B. einen rechteckigen oder kreisringförmigen Querschnitt, haben.

Erfindungsgemäß können den Einspannzangen Auswerfvorrichtungen für die fertig verbundenen Federendwindungen zugeordnet sein, die gemeinsam pneumatisch betätigt sind. Erfindungsgemäß ist ferner die bewegliche Backe jeder Zange mit der Kolbenstange des zugeordneten Kolbens starr verbunden, und bewegt sich diese Backe in bezug auf die andere, orts-Im voraus beschickbare Einspannvorrichtung in einer Maschine

zum Aneinanderbef estigen
von Schraubenfedern zu Federkörpern

Anmelder:
Walter Spühl, St. Gallen (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr, Dipl.-Ing. H. Seüer,

Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1,

und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg 2,

Patentanwälte

Walter Spühl, St. Gallen (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

feste Backe, nur in Richtung der Kolbenachse hin und her.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Einspannzange gemäß Linie I-I von Fig. 2, wobei aber das Feld 1 α der Schnittlinie Γ-Γ von Fig. 2 entspricht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einspannzange,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III von Fig. 2 in etwas größerem Maßstab,

Fig. 4 eine Ansicht einer Einzelheit in Richtung des Pfeiles VI von Fig. 2, im Maßstab von Fig. 3,

Fig. 5 bis 8 den mittleren Teil von Fig. 1 für verschiedene Lagen der beweglichen Zangenbacke und der Auswerfvorrichtung,

Fig. 9 einen Schnitt durch eine zur Betätigung der Auswerfvorrichtungen dienende Schwenkvorrichtung gemäß der Linie IX-IX von Fig. 10 und

Fig. 10 eine Draufsicht auf diese Schwenkvorrichtung.

Die Einspannzange 2 nach Fig. 1 bis 4 weist einen Support 20 auf, der auf zwei Stangen 21 und 22 gelagert ist, die an dem (nicht dargestellten) Maschinengestell befestigt sind. Auf diesen zwei Stangen ist eine Reihe von Zangen gelagert. Mittels einer Klemmschraube 23 kann der Support 20 auf der Stange 22 in dem gewünschten Abstand von den Nachbarzangen festgeklemmt werden, so daß dieser Abstand gemäß der gewünschten Matratzenbreite leicht eingestellt werden kann. Oberhalb der Stangen 21, 22 weist das

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Maschinengestell zwei weitere Stangen für die Lagerung einer weiteren Zangenreihe auf. Die oberen Zangen sind genauso ausgebildet wie die unteren, aber in umgekehrter Lage angebracht.

Die ortsfeste Backe 24 der Zange 2 besteht aus einem Teil 25 des Supportes 20 und aus einem Klemmstück 26, das durch eine Schraube 27 mit dem Supportteil 25 verbunden ist. Die bewegliche Backe 28 besteht aus einem Backenkörper 29 und einem an demselben mittels einer Schraube 30 befestigten Klemmstück 31. Das Klemmstück 31 weist einen vorspringenden Lappen 32 auf, der in der Schließlage der Zange einen Teil des Klemmstückes 26 bedeckt. Die Klemmstücke 26 und 31 sind der besseren Anschaulichkeit halber nicht im Schnitt, sondern in der Ansicht dargestellt.

Der Backenkörper 29 ist durch einen Rundkeil 33 mit der Kolbenstange 34 eines Kolbens 35 verbunden, der in einem Zylinder 36 hin und her verschiebbar ist. Zur Betätigung des Kolbens 35 dient Druckluft, die alternativ durch die Öffnungen 37 und 38 in den Zylinder 36 ein- bzw. aus demselben herausgelassen wird. Mit 39 sind Zugstangen bezeichnet, mittels deren der Zylinder 36 am Support 20 befestigt ist.

Am Support 20 ist ferner eine aus Blech bestehende Konsole 40 angebracht, die zwei seitliche, abwärts gebogene Lappen 41 und 42 aufweist, welche mittels Schrauben 43 und 44 bzw. 45 am Support befestigt sind. Die Konsole 40 dient zur Auflage und Führung der Endwindung einer Schraubenfeder 3¹, wenn sie von Hand in Richtung des Pfeiles 46 in ihre Beschickungsstellung 3² gebracht wird, in der der vordere Teil der unteren Endwindung auf eine Schulter 47 der Konsole heruntergeschnappt ist. Um der Feder die hierzu nötige Spannung zu geben, ist die Konsole 40 mit einer geneigten Auflauffläche 48 versehen, und der Abstand zwischen der Eingangskante 49 und der entsprechenden Eingangskante der Konsole der symmetrisch angeordneten, oberen Zange entspricht der Länge der ungespannten Feder.

Die Zange 2 ist mit einer Auswerfvorrichtung 50 versehen, um die beiden zusammengespannten Teile der Schraubenfederendwindungen nach ihrer Verbindung aus der Zange auszuwerfen. Die Vorrichtung 50 weist einen Auswerfer 51 auf, dessen Form am besten aus den Fig. 4, 5 und 8 ersichtlich ist.

In Fig. 2 ist der Auswerfer 51 rechts durch die gebrochene, gestrichelte Linie begrenzt und links durch die gerade Trennlinie der Backen. Der Auswerfer 51 ist auf einem Bolzen 52 angebracht, der in einer Bob.-rung 53 des Supportes 20 vertikal verschiebbar ist. Am unteren Ende des Bolzens 52 ist mittels Muttern 54 ein Gabelstück 55 befestigt, das einen Bolzen 56 umfaßt. Der Bolzen 56 ist am freien Ende eines Hebels 57 angebracht, der mittels eines Stiftes 58 auf einer Schwenkwelle 59 befestigt ist, die sich parallel zu den Stangen 21 und 22 erstreckt. Die Welle 59 wird mittels einer in Fig. 9 und 10 dargestellten Schwenkvorrichtung 60 verschwenkt, wie später näher erläutert werden wird.

Am freien Ende der Kolbenstange 34 ist eine Buchse 61 mittels eines Stiftes 62 befestigt. Auf diese Buchse 61 ist ein Halter 63 aufgeschoben, der einen Arm 64 aufweist, der mit zwei aufwärts gerichteten Lappen 64 a (Fig. 10) versehen ist, die Öffnungen 65 aufweisen, in denen sich eine Flacheisenschiene 66 mit seitlichem Spiel 67 befindet. Die Schiene 66 erstreckt sich parallel zu den Stangen 21 und 22 und wird gemeinsam von allen Haltern 63 der unteren Zangenreihe gehalten; sie gewährleistet, daß alle beweglichen Backen 28 dieser Reihe praktisch gleichzeitig in dieselbe Lage kommen, auch wenn die Kolben 35, welche diese Backen einzeln antreiben, die Neigung hätten, nicht genau synchron zu arbeiten. Das Spiel 67 gestattet aber eine gewisse Bewegungsfreiheit der einzelnen beweglichen Backen aus später näher erläuterten Gründen. Für den Fall, daß ein besonderes Hindernis, etwa ein zwischen die Zangenbacken 24, 28 geratenes Werkzeug, das Schließen der Zange verhindern sollte, ist eine zwischen der Buchse 61 und dem Halter 63 wirksame Bruchsicherung 68 vorgesehen. Dieselbe besteht aus einem zugespitzten Bolzen 69, der durch eine Feder 70 gegen die Buchse 61 gedrückt wird, so daß seine Spitze in eine in der Buchse vorgesehene Kerbe 71 einrastet. Eine mit Gegenmutter 72 versehene Schraube 73 gestattet, die Spannung der Feder 70 zu regulieren. Die Schraube 73 ist in einen Deckel 74 eingeschraubt, der seinerseits im Halter 63 festgeschraubt ist. Bei Überbeanspruchung der Bruchsicherung 68 springt die Spitze des Bolzens 69 aus der Kerbe 71 heraus, wodurch jeglicher Schaden vermieden wird.

Eine Wendelführungsvorrichtung 75 (Fig. 2 bis 4) weist einen Montageblock 76 auf, der mittels zweier Schrauben 77 am Support 20 befestigt ist. Eine Falle 78 (Fig. 4) die in Fig. 3 weggelassen ist, ist so lose auf zwei am Block 76 befestigten Stiften 79 aufgesteckt, daß sie in die strichpunktierte Lage 78' verschwenkt werden kann. Die Falle 78 weist einen Arm

80 auf, an dessen abgebogenem Ende eine Zugfeder

81 angreift, die durch eine Bohrung 82 des Blockes 76 hindurchgeht und andernends an einem Ouerstift 83 angreift. Am Block 76 ist eine Nut 84 vorgesehen, der ein bogenförmiger Vorsprung 85 der Falle 78 so gegenübersteht, daß die Nut und der Vorsprung in der Ruhelage der Falle zusammen eine im wesentlichen zylinderförmige Führung für die Drahtwendel 4 bilden.

Diese Führung 84, 85 ist nötig, damit die sich vorwärts schraubende Wendel 4 richtig zwischen die Klemmbacken 26 und 31 gelangt, damit das Weiterschrauben der Wendel gewährleistet ist. Wenn die aneinander befestigten Schraubenfedern 3 a und 3 b durch den Auswerfer 51 aus der geöffneten Zange ausgeworfen werden, drückt die Wendel 4 den Führungsvorsprung 85 der Falle 78 nach oben, so daß letztere in die strichpunktierte Lage 78' verschwenkt wird und die Wendel in die Lage 4' kommt. In seiner Lage 85' hindert der Führungsvorsprung nun nicht mehr das Auswerfen der Wendel, worauf die Falle 78 unter der \¥irkung der Zugfeder 81 in ihre Ruhelage zurückkehrt.

Die Wirkungsweise der Zange soll nun an Hand der Fig. 1 und 5 bis 8 näher erläutert werden. Nachdem die unteren Endwindungen der Schraubenfedern 3a· und 3b, die in Fig. 1 in der Einspannlage darge^ stellt sind, durch die Wendel 4 miteinander verbunden worden sind, wird die bewegliche Backe 28 durch den Kolben 35 in Richtung des Pfeiles 86 bewegt. Bevor die Backe 28 die Lage maximaler öffnung erreicht, hebt die Schrägfläche 87 des Backenkörpers 29 den hinteren Teil der unteren Endwindung der Feder 3 & und den vorderen Teil der unteren Endwindung der neuen Feder auf den Lappen 32 des Klemmstückes 31, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die neue Feder befindet sich jetzt in der Lage3^s. Nun beginnt sich die Welle 59 im Uhrzeigersinne zu verschwenken, wodurch der Auswerfer 51 nach oben bewegt wird und die durch die Wendel 4 verbundenen Endwindungsteile der Schraubenfedern3α und 3b aus der Zange

Claims

auswirft, wie in Fig. 6 gezeigt ist. In der Fig. 6 ist kann. Der Hebelarm 98 hat dagegen ein abwärts ge-

zugleich die maximale öffnungslage der beweglichen bogenes Ende 112.

Backe28 dargestellt. Die neue Feder befindet sich in Die Schwenkvorrichtung 60 arbeitet wie folgt: Der der Lage3⁴, die der Beschickungslage 3² ähnlich ist, Kolben 35 wird synchron mit den entsprechenden mit dem Unterschied jedoch, daß der vordere Teil der 5 Kolben 35 für die Zangen 2 hin und her bewegt, unteren Endwindung sich nun bereits zwischen den Wenn der Gleitkörper 91 in Fig. 9 nach rechts beBacken 24 und 28 befindet. wegt wird, kommt die Rolle 94 über das abgebogene

Bei der Rückwärtsbewegung der Backen 28 ge- Ende 112 des Hebelarmes 98, der sich demzufolge maß Pfeil 88 verhindert der Lappen 32 ein Hinaus- unter der Einwirkung der Feder 103 im Gegenuhrspringen des hinteren Teiles der unteren Endwindung io zeigersinne verschwenkt, bis die Stirnfläche des Hader Feder 3 & und des vorderen Teiles der neuen Feder kens 111 auf der Stirnfläche des Hebels 110 zum Anaus der Zange, wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich schlag kommt. Kurz darauf stößt die Rolle 93 auf eine ist. In der in Fig. 7 gezeigten Lage befindet sich der am freien Ende des Hebels 104 vorgesehene Auflauf-Auswerfer 51 immer noch oben, so daß die Federn 3 a fläche 113, wodurch der Hebel 104 und somit auch die und 3?; durch das weitere Schließen der Backen 28 in 15 Welle 59 und der Hebel 110 im Uhrzeigersinne ver-Richtung des Pfeiles 89 weitergeschoben werden. schwenkt werden. Der Hebel 110 gelangt dabei in die

Während die Backe 28 sich weiter schließt, wird die strichpunktierte Lage 110', wobei seine Stirnfläche Welle 59 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wo- von derjenigen des Hakens 111 abgleitet, so daß der durch der Auswerfer 51 in seine Ruhelage zurück- Hebel 110 mit dem Haken 111 verklinkt und durch kehrt. Diese Ruhelage ist nach Fig. 8 bereits kurz vor 20 denselben festgehalten wird. Die Verschwenkung der dem Schließen der Zange erreicht. Nach vollkom- Welle 59, die in der der Fig. 5 entsprechenden Lage menem Schließen der Zange ist die Lage von Fig. 1 der Backe 28 bzw. des Gleitkörpers 91 beginnt, bewieder erreicht, wobei die neue Feder über die in den wirkt die beschriebene Auswerfbewegung des Aus-Fig. 5 bis 8 und 3³ bis 3⁶ bezeichneten Lagen in die werfers 51. Bei der weiteren Bewegung der Kolben-Lage der Feder 3 b gekommen ist, während letztere 25 stange gelangt dieselbe schließlich in die strichpunkdie Stelle der Feder 3 a eingenommen hat. tiert dargestellte Endlage 34'. Die Endlage des Gleit-

Die Fig. 9 und 11 zeigen die zum Verschwenken körpers, der Rollen, der Arme des Hebels 97 und des

der Schwenkwelle 59 dienende Vorrichtung 60; diese Halters ist entsprechend mit 91', 93', 94', 98', 99' und

weist einen dem Support 20 ähnlichen Support 90 auf, 63' bezeichnet.

an dem ein gleicher Zylinder 36 befestigt ist wie an 30 Bei der Rückwärtsbewegung der Kolbenstange 34

den Supporten 20. An der Kolbenstange 34 des Kolbens wird durch das Auflaufen der Rolle 94 auf das ab-

35 ist ebenfalls ein Halter 63 befestigt, der die gebogene Ende 112 des Hebelarmes 98 der Hebel 97

Schiene 66 mit etwas Spiel 67 hält und mit der Bruch- in seine Ausgangslage zurückverschwenkt, wodurch

sicherung 68 versehen ist. Der Support 90 ist am Ende der Hebel 110 ausgeklinkt und durch die Feder 107

der Reihe der Zangen 2 ebenfalls auf den Stangen 21 35 ebenfalls in seine Ausgangslage zurückverschwenkt

und 22 gelagert. In Fig. 10 ist die Stange 22 weg- wird. Das entsprechende Zurückschwenken der Welle

gelassen, um die darunter befindlichen Teile zu zeigen. 59 bewirkt das Zurückgehen des Auswerfers 51, das

An Stelle des Backenkörpers 29 ist nun ein Gleit- in der Zangenlage nach Fig. 7 beginnt,
körper 91 mittels eines Rundkeiles 92 mit der Kolben- Beim Einlegen der Federn in die Beschickungsstange 34 verbunden. An dem Gleitkörper 91 sind zwei 40 stellung 3² muß man darauf achten, daß ein an der Anschlagrollen 93 und 94 mittels Schrauben 95 bzw. Endwindung der Feder stets vorhandener (nicht dar-96 drehbar angebracht. Auf der Stange 21 ist ein zwei- gestellter) Knoten sich weder vorn noch hinten, sonarmiger Hebel 97 schwenkbar gelagert, dessen oberer dem seitlich befindet, damit er nicht zwischen die Arm mit 98 und dessen unterer Arm mit 99 bezeichnet Klemmstücke 26 und 31 gerät. Sollte der Arbeiter die ist. Die Nabe 100 des Hebels 97 wird in ihrer Lage 45 Feder versehentlich so einlegen, daß lezteres der Fall auf der Stange 21 durch den Support 90 und einen ist, so kann sich die betreffende Zange nicht vollstän-Stellring 101 gesichert. Eine über den Stift 102 am dig schließen, und die Drahtwendel 4 wird sich nicht Hebelarm 98 angreifende Feder 103 ist bestrebt, den um die zu verbindenden Federwindungen hindurch-Hebel 97 im Gegenuhrzeigersinne von Fig. 9 zu ver- winden können, was ein von einem starken Pfeifen schwenken, wodurch die obere Schmalseite des Hebel- 50 begleitetes Rutschen des Drahtes in der Vorschubvorarmes 98 unten' an der Rolle 94 zum Anliegen kommt. richtung zur Folge hat. Der Arbeiter wird dann den

Auf der Welle 59 ist ein Hebel 104 mittels zweier Vorschub abstellen, die Luft aus den Zylindern 36 ab-Klemmschrauben 105 festgeklemmt. Am Hebel 104 lassen, um die Endwindung der betreffenden Feder in ist ein Stift 106 befestigt, an dem eine Feder 107 an- die richtige Lage zu bringen. Infolge des Spieles 67 greift, die andererseits an einem am Support fest- 55 der Schiene 66 in den Öffnungen 65 hat das unvollgelegten Stift 108 befestigt ist. Diese in Fig. 9 weg- ständige Schließen der betreffenden Zange keinen Eingelassene Feder 107 ist bestrebt, den Hebel 104 eben- fluß auf die anderen Zangen, während ein Ansprechen falls im Gegenuhrzeigersinne von Fig. 9 zu ver- der Bruchsicherung 68 vermieden wird. Letztere schwenken. Der Hebel 104 kann sich in diesem Sinne spricht — wie bereits erwähnt — nur bei groben aber nicht weiter bewegen als bis zu seiner in vollen 60 Fehlern in der Funktion der betreffenden Zange an. Linien dargestellten Ruhelage, und zwar weil bei einer

Verschwenkung in diesem Sinne die Auswerfer 51 Patentansprüche =

über die Welle 59 in ihre unterste Lage gelangen, in 1. Im voraus beschickbare Einspannvorrichtung

der sie an der Stelle 109 (s. Fig. 3) am Support 20 in einer Maschine zum Aneinanderbefestigen von

zum Anschlag kommen. 65 Schraubenfedern zu Federkörpern mit zwei Reihen

Auf der Welle 59 ist noch ein weiterer Hebel 110 von paarweise übereinanderliegenden Einspannmittels einer Klemmschraube lila befestigt, welcher zangen, die je mit einer beweglichen Backe in der

Hebel in Fig. 10 durch den Hebelarm 98 verdeckt öffnungslage eine in Beschickungslage befindliche

wird. Der Hebelarm 99 bildet einen Haken 111, der Schraubenfeder erfassen, vorwärts transportieren

sich mit dem freien Ende des Hebels 110 verklinken 70 und druckluftbetrieben mit der Vorderreihe zu-

sammenspannen, dadurch, gekennzeichnet, daß der beweglichen Backe (28) jeder Einspannzange ein druckluftbetätigter Kolben (35) individuell zugeordnet ist und daß alle Kolbenstangen (34) jeder Zangenreihe mit axialem Spiel an einer gemeinsam von diesen Kolbenstangen getragenen Schiene (66) angreifen.
2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeder Einspannzange zugeordnete, gemeinsam pneumatisch betätigte Auswerfvorrichtungen (50) für die fertig verbundenen Federendwindungen.
3. Einspannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Backe (28) jeder Zange mit der Kolbenstange (34) des zugeordneten Kolbens starr verbunden ist und sich in bezug auf die andere Backe (24) der Zange, welche Backe ortsfest angeordnet ist, nur in der Richtung der Kolbenachse hin und her bewegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 470 812, 2 481 869,
663 038.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 009 549/8? 6.60