DE2264589C3 - Maschine zum Winden von Schraubenfedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Winden von Schraubenfedern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei dieser Oberbegriff (Gattungsbegriff) auf dem Stande der Technik bei Federwindemaschinen gemäß der US-PS 26 31 639 beruht.

Bei Federwindemaschinen wird der Federdraht i. a. infolge der Steigung zwar leicht verdreht, eine ursprüngliche Mantellinie oder Ziehriefe des Federdrahtes verläuft aber auch an der fertigen Feder immer auf dem gleichen Radius von der Federachse aus. Äußer diesen, heute als Standard verwendeten Windemaschinen, sind Wickelmaschinen mit einem den Federdraht einziehenden Wickeldorn bekannt, welche die Herstellung von Zugfedern mit großer eingewundener Vorspannung, aber auch von Druckfedern mit ähnlich guten Eigenschaften, ermöglichen, indem sie mittels einer Drillvorrichtung den Federdraht vor dem Aufwickeln bis zur Plastizitätsgrenze vorspannen, so daß die beim Aufwickeln zusätzlich auftretende Biegung des Drahtes zu einer großen plastischen Verformung

ίο führt die vorwiegend in Torsionsrichtung liegt Dies führt dazu, daß eine ursprüngliche Mantellinie des Federdrahtes sich an der fertigen Feder schraubenförmig um den Federdraht herumwindet Gemäß der US-PS 26 31 639 ist zwar vorgesehen,

■S dieses Prinzip auch bei Windemaschinen zu ermöglichen, indem der Federdraht mit Vorschubwalzen durch eine S-förmige und rotierbare Drahtführung einem Windeclorn zugeführt wird, dessen Achse auf der Verlängerung der Drahtachse im Bereich der Vorschub walzen liegt, wobei dieser Windedorn und ein senkrecht zu dem Windedorn stehendes, viertelkreisgroßes Windewerkzeug mit der Drahtführung eine rotierbare Einheit bilden. Diese bekannte Maschine bringt aber mehrere Schwierigkeiten und Nachteile mit sich: Die

*5 S-förmige Drahtführung erfordert sehr große Biegeradien, also auch große Maschinenabmessungen, um den Draht nicht schon hier plastisch zu verformen; der Draht wird von den Vorschubwalzen mit großen Kräften ausknickend gegen und durch die S-förmige Drahtführung gedrückt — dies führt dazu, daß ein Teil der in der rotierenden Drahtführung erzeugten Torsion aufgezehrt und in plastische Verformung und Riefen umgesetzt wird und ergibt damit große Toleranzen der Federn; schließlich ist ein Abschneiden fertiger Federlängen unmittelbar an der Stelle des Windens, d. h. die Erzeugung genauer Federlängen, nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs erwähnten Gattung zum Winden von Schraubenfedern zu schaffen, welche eine effektive Verdrillung des Federdrahtes über die durch die Steigung erzeugte leichte Verdrehung hinaus ohne Schädigung des Federdrahtes und ohne Vergrößerung der Federtoleranzen ermöglicht

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß das Walzenpaar den Draht auf einer geraden Linie zu den Windewerkzeugen in Form von Windestiften vorschiebt und gemeinsam um die Achse des im Bereich des Walzenpaares befindlichen Drahtabschnitts drehbar ist daß ferner der Abstand zwischen dem Drahtbund und dem Walzenpaar derart bemessen ist, daß der dazwischen liegende Drahtabschnitt beim Herstellen einer Feder von plastischer Verformung frei bleibt, und daß nach jedem Winden einer Feder der Drahtabschnitt zwischen dem Drahtbund und dem Walzenpaar entspannt wird.

Diese Ausführung der Federwindemaschine ermöglicht es, Schraubenfedern mit durch Verdrillen und anschließende plastische Verformung des Federdrahtes verbesserten Eigenschaften durch Winden herzustellen, ohne wesentliche, die Federn verschlechternde Nebenwirkungen in Kauf nehmen zu müssen.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Im folgenden wird die erfindungsgemäße Maschine

⁶S zum Winden von Schraubenfedern anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen abgebrochen dargesteilten Längsschnitt durch die Drillvorrichtung der Maschine, und zwar ohne den zugehörigen Haspel,

F i g. 2 eine schematische Seitenansicht des zugehörigen Haspels, und zwar ohne die Maschine zum Winden der Schraubenfedern.

F i g. 1 zeigt, wie auch sonst übliche Vorschubwalzen 100 für einen Federdraht 29 drehbar in einer Drilltrommel 107 gelagert sind. Die Walzen 100 sind paarweise angeordnet und durch ein Verbindungsgetriebe 104 miteinander gekoppelt, so daß die Drehzahlen übereinstimmen. Der Antrieb der Walzen 100 erfolgt über zwei Kegelräder 10!, von denen eines auf der Welle einer der Walzen 100 sitzt, während das andere sich am einen Ende einer den Draht 29 aufnehmenden Kohlwelle 108 befindet, die mittels Kugellagern 109 einerseits in einem Stirnflansch 160 der Drilltrommel 107 und andererseits an einem Rahmen 161 drehbar gelagert ist und auf der ein Antriebszahnrad 102 sitzt Die Drilltrommel 107 wird über ein am Stirnflansch 160 ausgebildetes Zahnrad 103 angetrieben. Das Verhältnis der Drehzahlen der Zahnräder 102 und 103 bestimmt das Verhältnis zwischen dem Vorschub und der Verdrillung des Drahtes 29. Der von den Vorschubwalzen 100 vorgeschobene und gleichzeitig verdrillte Draht 29 wird durch innerhalb und außerhalb der Drilltrommel 107 angeordnete Drahtführungen 105 in gerader Linie gegen die Windewerkzeuge in Form von Windestiften 106 geschoben und dadurch zu Federwindungen gebogen.

Damit mit dieser Windemaschine nicht nur gerade Drahtstücke verarbeitet werden können und die Drillung des Drahtes 29 keine übermäßigen, plastische Verformungen hervorrufende Verdrehungen auf dem noch nicht zur Feder aufgewickelten Drahtabschnitt ergibt, ist gemäß Fig.2 ein in möglichst großem Abstand von der Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 angeordneter, sogenannter Überkopfhaspel 46 vorgesehen, bei dem ein Drahtbund 47 auf einer Haspelscheibe 48 aufliegt und von Fingern 49 gehalten wird. Die Scheibe 48 wird von einem Getriebemotor 50 angetrieben und hat außerdem eine Unwucht-Ausgleichsvorrichtung 51 für den laufenden Ausgleich der mit dem Ablauf des Drahtes 29 sich verändernden Unwucht Die Haspelscheibe 48 dreht sich auf einem verschiebbaren Untergestell 52, welches mit einem teleskopartigen Federarm 53, der seitlich durch eine Feder 54 abgestützt ist, an einem Bolzen 55 am Boden befestigt ist Diese horizontale, elastische Lagerung kann auch mit anderen Mitteln, z. B. zwei unter 90° angeordneten, elastischen Lenkern, bewirkt werden.

Ober die Haspelscheibe 48 ragt ein Auslegerarm 56 mit zwei Fangringen 57 hinweg, welche den Draht 29, ohne Schlaufen zu bilden, zur Windemaschine leiten. Statt dieser Fangringe können auch andere bekannte Vorrichtungen hier dazu dienen, daß der Draht einwandfrei von dem Haspel abläuft.

Der aus Fig.2 ersichtliche Teil der gesamten Maschine arbeitet zur Vermeidung einer unelastischen Torsionsverformung des der Drillvorrichtung gemäß

ίο F i g. 1 zugeführten Drahtabschnittes folgendermaßen:

Bei stillstehender Haspelscheibe 48 entstünde beim Abziehen einer Windung vom Drahtbund 47 durch natürliche Verdrillung eine ganze Umdrehung des Drahtes um seine Längsachse. Die Haspelscheibe 48 wird aun kontinuierlich mit solcher Drehzahl und solchem Drehsinn rotiert, daß sie nicht nur die den Windestiften 106 zuzuführende Drahtmenge liefert, sondern dem Draht auch eine zur natürlichen Verdrillung hinzukommende, zusätzliche Verdrillung gibt Die durch Addition entstehende Gesamtverdrillung stimmt mit der von der eigentlichen Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 während des Windens einer Feder erzeugten Verdrillung nach Umdrehungssinn und Ausmaß genau iiberein. Ein bestehender Unterschied in der Verdrillgeschwindigkeit bestimmt sich nach der Zahl der Umdrehungen der Drilltrommel 107, welche diese während der für das Abschneiden des Drahtes benötigten Stillstandszeit ausführen würde, wenn sie weiterliefe. Dieser Unterschied gewährleistet, daß der während des Stillstandes der Drilltrommei 107 erfolgende Weiterlauf der Haspelscheibe 48 zu einer vollständigen Entspannung des Federdrahtes 29 führt

Es ist indessen nicht notwendig, außer einer sich drehenden Haspelscheibe eine große Länge des Drahtabschnittes zwischen dem Drahtbund und der Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 vorzusehen, wenn Stillstandszeiten der Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 zum Abschneiden einer fertigen Schraubenfeder vermieden werden. Dies kann einfach durch die Verwendung einer fliegenden Schere geschehen, wodurch ein kontinuierlicher Herstellungsprozess möglich ist Auch in diesem Fall stimmt die vom Haspel erzeugte Gesamtverdrillung mit der ihr genau folgenden, also keine weitere Torsion hervorrufenden Verdrillung durch die Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 überein, so daß sich der Drahtabschnitt zwischen Haspel und Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 wohl um seine Längsachse dreht aber nicht tordiert wird. Die wirksame Verdrillung des Federdrahtes findet somit nur in dem Abschnitt zwischen der Drillvorrichtung gemäß F i g. 1 und den Windestiften statt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Maschine zum Winden von Schraubenfedern aus Federdraht, bei der der Draht von einem Drahtbund durch mindestens ein den Draht in seiner Längsrichtung führendes und drehfest einklemmendes Walzenpaar abziehbar und Windewerkzeugen zuführbar ist, wobei der Draht vor dem Auflaufen auf die Windewerkzeuge zur Erzeugung einer Vorspannung verdrillbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzenpaar (100, lOO) den Draht (29) auf einer geraden Linie zu den Windewerkzeugen in Form von Windestiften (106) vorschiebt und gemeinsam um die Achse des im Bereich des Walzenpaares (100, 100) befindlichen Drahtabschnitts drehbar ist, daß forner der Abstand zwischen dem Drahtbund (47) und dem Walzenpaar derart bemessen ist, daß der dazwischen liegende Drahtabschnitt beim Herstellen einer Feder von plastischer Verformung frei bleibt, und daß nach jedem Winden einer Feder der Drahtabschnitt zwischen dem Drahtbund (47) und dem Walzenpaar entspannt wird.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (100) des Walzenpaares (100, 100) in einer antreibbaren Drilltrommel (107) gelagert sind, die um die Achse des im Bereich des Walzenpaares (100, 100) befindlichen Drahtabschnitts drehbar ist

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drilltrommel (107) frei drehbar auf einer den Federdraht (29) aufnehmenden Hohlwelle (108) gelagert ist, die an ihrem dem Walzenpaar (100, 100) zugewandten Ende ein Kegelrad (101) trägt, das mit einem auf der Welle einer der Walzen (100) sitzenden Kegelrad (101) kämmt

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drilltrommel (107) eben Stirnflansch (160) aufweist, der als Zahnrad (103) ausgebildet ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 —4 mit einem den Drahtbund tragenden Haspel, dadurch gekennzeichnet, daß der Haspel als Überkopfhaspel. (48,49) ausgebildet ist

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überkopfhaspel (48, 49) in Umfangsrichtung des Drahtbundes (47) drehbar gelagert und in Richtung der gewünschten Verdrillungen antreibbar ist

7. Maschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß eine Einrichtung (51) zum dynamischen Ausgleich der Unwucht des Haspels (48,49) mit dem Drahtbund (47) vorgesehen ist.