Verfahren zur Herstellung von Schraubenfedern und Vorrichtung zur Durchführung des ahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zur Herstellung von Schraubenfedern, die einen- ends einen in Mantellinie der Feder verlaufenden Fort satz und andemends eine in bestimmter Relativlage zu diesem Fortsatz liegende Öse aufweisen.
Es ist bekannt, Schraubenfedern auf selbsttätig ar beitenden Maschinen zu wickeln. Zum Anformen der Aufhängeösen und -haken dagegen war man bisher ins besondere bei kleinen Federn für feinmechanische Ver wendungszwecke auf Handarbeit angewiesen. Da die Öse und der Haken in ihrer relativen Lage aus funktionellen Gründen meist exakt aufeinander ausgerichtet sein müs sen und an die Masshaltigkeit dieser Feder hohe Anfor derungen gestellt sind, war diese sehr stark von der Ge schicklichkeit abhängige Fertigungsweise nicht voll zu friedenstellend.
Darüber hinaus konnte die Fertigungs methode als solche nicht zufriedenstellen, da sie einen relativ hohen Lohnkostenanteil erforderte, der die Her stellungskosten der Feder ungünstig beeinflusste.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe die Fertigung solcher Federn maschinell, d. h. also rationeller und daher billiger als bisher durch führbar ist.
Das Erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn zeichnet, dass nach dem Wickelvorgang und dem Ab scheren des Federdrahtes das freigewordene Federende in einen Haken ausgebogen wird, worauf der Fortsatz in die Mantellinie hineinbewegt und die Feder vom Wickel dorn abgestreift wird, um anschliessend daran im freien Fall oder mittels einer zwangsläufigen Fördereinrichtung einer ösenaufbiegevorrichtung zugeführt zu werden.
Ein derartiges Verfahren erlaubt es, auch grösste Fe derserien mit geringem Lohnkostenanteil ohne Unterbre chung maschinell selbsttätig herzustellen. Die grössere Gleichmässigkeit und Güte des erzielbaren Produktions ergebnisses ist dabei ein ebenso hoch zu wertender Vor teil, wie die Einsparungen an Personal und Fertigungs zeit.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeich net durch einen mit einer Schneidkante versehenen Keil, der in einem bewegbaren Führungsorgan, beispielsweise einem Schieber, drehbar lagert und durch eine zusätz liche Antriebsvorrichtung um eine gleichachsig zur Schneidkante verlaufende Drehachse kippbar ist.
Einzelheiten sind aus der Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Aufbiegen von Ösen in perspektivischer Darstellung, wobei die die Feder aufnehmenden Spannbacken im Schnitt dargestellt sind, während die der Bewegung des Spreizkeiles dienen de Antriebsvorrichtung sich in der Ausgangsstellung be findet.
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht der Vorrich tung in Verbindung mit der zu ihrer Betätigung vorge sehenen Steuerwelle in kleinerem Massstab.
Fig. 3 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Spannbacken mit der diesen zugeordneten Federzu- führungsröhre, in grösserem Massstab.
Fig. 4 zeigt eine Teilansicht der der Führung und dem Antrieb des Spreizkeils dienenden Einrichtung, ebenfalls in perspektivischer Ansicht sowie in einer Stel lung, die sie beim Aufbiegen der Öse erreicht.
Fig. 5 gibt die einenends mit einer Öse versehene Feder in zwei Ansichten zu erkennen.
Fig. 6 gibt ein vereinfachtes Schema der Gesamtvort- richtung zur Herstellung der Feder wieder und zeigt die einzelnen Verfahrensabschnitte.
In Fig. 1 ist die einenends mit einer Öse zu versehende Feder mit 1 und der die Verlängerung einer Mantellinie bildende Fortsatz dieser Feder mit 2 bezeichnet. Der Federfortsatz ist in einen Haken 3 ausgeformt. Die auf zubiegende äusserste Federwindung trägt die Ziffer 4. Das im Schnitt dargestellte Zweibackenfutter besteht aus einem feststehenden Backen 5 und einem beweglichen Backen 6, der mittels eines Schiebers 7 gegen den Backen <B><I>5</I></B> gepresst werden kann.
Zur Kraftübertragung auf den beweglichen Backen 6 des Futters dient ein Winkelstück 8, das auf der Oberseite des Schiebers 7 mittels einer Schraube 9 befestigt ist.
Zur Durchführung der Biegebewegung dient ein Keil 10, der in einem Schieber 11 drehbar lagert und um eine gleichachsig zu seiner Schneidkante verlaufende Drehachse kippbar ist. Als zusätzliche Antriebsvorrich tung ist auf einer den Keil 10 tragenden Lagerwelle 12 ein Antriebszahnrad 13 befestigt, welches mit einer Ver zahnung einer zum Schieber 11 parallel bewegbaren Zahnstange 14 in Eingriff steht.
Am Schieber 11 ist ein seitlich ausladender Mitnehmer 15 vorgesehen, der in eine Ausnehmung 14a der Zahnstange 14 hineinragt und eine zur Drehung des Keiles erforderliche Relativbewegung zwischen Zahnstange und Schieber erlaubt. Der Mit nehmer 15 ist in einer Ausnehmung des Schiebers mit einer Schraube 16 befestigt und liegt in der Darstellung nach Fig. 1 an der rechten Flanke 14b der Zahnstangen- ausnehmung an.
An dem beweglichen Backen 6 des Futters kann ein scharfkantiger Niederhalter 17 vorgesehen sein, der beim Schliessen des Futters zwischen die äusserste Windung 4 und die ihr benachbarte Windung der Feder 1 einsticht. Der Niederhalter schliesst mit der oberen Stirnfläche des Backens 6 bündig ab.
Unter dem Futter ist ein zur Federachse senkrechter Fangboden 18 verschiebbar angeordnet, der die Einfall tiefe der Feder bestimmt und zum Auswerfen der be arbeiteten Feder dient. Dieser Fangboden ist mit der Schraube 9 unten am Schieber 7 angeschraubt.
Da die in Fig. 1 veranschaulichte Feder 1, wenn sie vom Fangboden 18 aufgefangen wird, zunächst eine<B>zu-</B> fällige Ausgangswinkellage einnimmt, mus bei derartigen Federn eine Einrichtung vorgesehen sein, die den Fort satz 2 vor dem Aufbiegen der Öse in eine bestimmte Relativlage zum Biegewerkzeug bewegt. Diese Einrich tung kann beispielsweise aus einer mittels einer Schraube 19 auf dem Schieber 7 befestigten und daher senkrecht zur Federachse beweglichen Richtplatte 2a bestehen, die mit einer bogenförmigen, rechtwinklig zur Fallrichtung der Feder verlaufenden Richtkante 20a versehen ist.
Diese Kante kommt beim Spannvorgang der Feder immer mit dem Fortsatz 2 in Berührung, wobei dieses so ge dreht wird, dass er in Blickrichtung gesehen und, wie in der rechten Darstellung gemäss Fig. 5 gezeigt, vorn liegt. Der Fortsatz befindet sich damit schon innerhalb eines en,-tolerierten Winkelbereiches.
Darüber hinaus ist noch eine Feinausrichtung vorge sehen. Das stirnseitige Ende des Schiebers 7 bildet einen Richtbacken 21, der mit einem feststehenden Richt- backen 22 zusammenarbeitet. Beide Richtbacken stehen stets parallel zueinander und sind dazu eingerichtet, den Haken 3 des Federfortsatzes 2 flach zwischen sich ein zuklemmen und damit in die vorgeschriebene Ausgangs winkellage zu bringen.
In Fig. 2 ist die runde, dem Federdurchmesser ange- passte Futteröffnung des Zweibackenfutters mit 23 be zeichnet. Die beiden Backen sind wieder mit 5 und 6, die Lagerwelle mit 12, der Keil mit 10 und das Antriebs ritzel mit 13 bezeichnet. Die beiden Schieber 7 und 11 sowie die Zahnstange 14 sind parallel zueinander beweg lich und in einem gemeinsamen, schematisch angedeute ten Lager 24 geführt. Drei Zugfedern 25, 26 und 27 sind bestrebt, die drei genannten längsbeweglichen Teile mit drei Nockenscheiben 28, 29 und 30 in kraftschlüssige Verbindung zu bringen.
Diese drei Nockenscheiben sit zen auf einer Steuerwelle 31, welche in Lagerstellen 32 und 33 gelagert und mit einem weiteren Antriebsritzel 34 drehfest verbunden ist.
In Fig. 3 ist in grösserem Massstab wiederum das Zweibackenfutter mit den Backen 5 und 6 dargestellt. Mit 35 ist ein Fallrohr bezeichnet, dessen untere Öffnung koaxial zur Futteröffnung und in einem gewissen Ab stand über der oberen Futterstirnfläche steht. Dieses Fallrohr führt mit seiner nicht dargestellten Verlängerung nach oben zur Federwickelmaschine und nimmt dort die fertig gewickelten Federn der Reihe nach auf, so dass diese mittels des Fallrohres direkt in die Futteröffnung fallen.
Entsprechend der Darstellung befindet sich gerade eine solche Feder im unteren Teil des Fallrohres, das zur besseren Kenntlichmachung der Feder aufgeschnitten dar gestellt ist. Der Niederhalter 17 ist in Draufsicht zu sehen. Er ist mittels einer Schraube 36 am Backen 6 ange schraubt. Um eine seitliche Relativverschiebung zu ver meiden, sind beide Backen von Führungsstiften 37 und 38 durchsetzt.
Diese Stifte sind ferner von Schrauben federn umgeben, für die entsprechend weit bemessene zylindrische Ausnehmungen im Innern der Backen vor gesehen sind und die sich am Boden dieser Ausnehmun- gen abstützen können. Diese Federn, von denen nur eine dargestellt und mit Ziffer 39 bezeichnet ist, sind bestrebt, das Zweibackenfutter zu öffnen.
Die in Fig. 4. gezeigte Teilansicht wird bei der Er läuterung der Wirkungsweise noch erwähnt.
In Fig. 5 ist die fertig bearbeitete Feder 1 in zwei Ansichten dargestellt. Der die Verlängerung einer Man- tellinie bildende Fortsatz der Feder ist mit 2 und ein am Fortsatz angebogener Haken mit 3 bezeichnet, während die oben angebogene Öse, die aus der äussersten Win dung 4 entstanden ist, ebenfalls die Ziffer 4 trägt.
In Fig. 6 oben ist die Federwickelvorrichtung darge stellt. Der Federdraht 40 läuf durch eine feststehende Lünette 41, deren zentrale Bohrung dem Federdurchmes- sar angenähert ist, auf den Wickeldorn 42. Dieser weist mit seinem freien Ende nach unten und bewegt sich im Verlauf des Wickelvorgangs axial nach oben. Zwischen Lünette und Wickeldorn läuft der Federdraht zwischen zwei am stirnseitigen Ende einer Drillwelle 43 angebrach ten Backen 44 durch.
Am anderen Ende der Drillwelle ist ein Antriebsritzel 45 befestigt, welches mit einer Zahn- stange 46 angetrieben werden kann. Zum Abscheren des Federdrahtes dient ein Abschermesser 47, das sich in Pfeilrichtung an der Lünette 41 vorbeibewegt. Ferner ist noch ein Biegeschieber 48 vorgesehen, der durch seine Abwärtsbewegung in Pfeilrichtung entlang dem Wickel dorn das Umbiegen des Hakens in die Mantellinie be wirkt.
Unter dem Wickeldorn befindet sich ein Auffang trichter 35a mit anschliessendem Fallrohr 35, dessen un terer Teil in Fig. 3 dargestellt ist. Daran schliesst sich die schon beschriebene Ösenabbiegevorrichtung an, nach deren Passieren die Federn in einen Sammelbehälter 49 fallen.
Der Verfahrensablauf beginnt damit, dass nach dem Abscheren des Federdrahtes und dem Zurückgehen des Abschermessers 47 durch eine nicht dargestellte Vor schubeinrichtung ein gerade gestrecktes Drahtende von der Lünette sich zum Wickeldorn 42 hin bewegt. Das Drahtende schiebt sich unter einen nicht näher darge stellten Vorsprung am Wickeldorn 42, worauf sich der Dorn in Pfeilrichtung zu drehen beginnt und weiteren Draht nachzieht. Mit wachsender Federlänge bewegt sich der Wickeldorn 42 gleichzeitig nach oben. Nach einer bestimmten Zahl von Umdrehungen hält der Wickel dorn 42 an und das Abschermesser 47 bewegt sich nach oben.
Etwa gleichzeitig mit dem Abschervorgang be ginnt sich die Zahnstange 46 zu bewegen und demzufolge macht die Drillwelle 43 eine Drehung von etwa 180 . Dabei wird das Drahtstück zwischen der Abscherstelle und den Backen 44 der Drillwelle 43 zu einem Haken 3 gebogen. Darnach kommt der Schieber 48 von oben und biegt den Federfortsatz 2 mit dem Haken 3 in die Man tellinie. Die Endstellung des Schiebers und des Fortsatzes 2 ist gestrichelt angedeutet. Nach Zurückgehen des Schie bers 48 wird die Feder vom Wickeldorn 42 gelöst und fällt in den Auffangtrichter 35a.
Von dort gelangt sie durch das anschliessende Fallrohr 35 in die Futteröff nung 23 der ösenabbiegevorrichtung.
Im folgenden soll die Wirkungsweise dieser Vorrich tung anhand der einzelnen Arbeitsgänge beschrieben wer den. In ihrem freien Fall wird die Feder von dem Fang boden 18 der Vorrichtung aufgehalten, dadurch nämlich, dass sich zuvor der Schieber 7 so weit nach rechts be wegt hat, dass der vordere Teil des Fangbodens 18 in den Fallbereich der Feder hineinragt.
Da die Feder jedoch infolge des freien Falles eine beliebige Winkelstellung in bezug auf ihre Achse ein nimmt, folgt nun zunächst der Ausrichtvorgang. Der Schieber 7 bewegt sich dabei langsam weiter nach rechts, so dass die Kante 20a der Richtplatte 20 mit dem Fort satz 2 der Feder in Berührung kommt und im weiteren Verlauf der Bewegung die Feder in die in Fig. 1 gezeich nete Lage dreht. Da nach dieser Ausrichtung jedoch noch nicht sichergestellt ist, dass der Haken 3 der Feder genau senkrecht zum Schieber 7 steht, wird infolge der weiteren Rechtsbewegung des Schiebers 7 in einem als Feinaus richtung zu bezeichnenden Vorgang der Haken 3 zwi schen den beiden Richtbacken 21 und 22 eingeklemmt.
Etwa gleichzeitig damit trifft das Winkelstück 8 auf den beweglichen Backen 6 des Futters auf und drückt diesen gegen den feststehenden Backen 5, wobei der zylindrische Teil der Feder 1 eingeklemmt wird. Gleichzeitig sticht der Niederhalter 17 zwischen der äussersten Windung 4 und der ihr benachbarten Windung in die Feder ein. Der Schieber 7 befindet sich nun in seiner rechten Endlage.
Der nun folgende,Ösenbiegevorgang wird durch eine Bewegung des Schiebers 11 nach rechts eingeleitet. Von der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung bewegt sich der Keil 10 in Richtung zu der Feder und zwar, da die Zahnstange 14 bei dieser Bewegung mitgenommen wird, ohne Drehung.
Da der Keil mit seiner untenliegenden Flanke am Niederhalter 17 entlanggleitet, wird er eben falls zwischen die äusserste Windung 4 und die ihr be nachbarte Windung eingetrieben, bis er sich über den ganzen Innendurchmesser der Feder erstreckt. Die Vor wärtsbewegung des Schiebers 7 ist damit beendet, wäh rend die Zahnstange 14 unter der Wirkung ihrer Nocken scheibe 30 weiterbewegt wird und dabei das Antriebs zahnrad 13 im Uhrzeigersinn dreht. Hierbei löst sich die Mitnahmeverbindung zwischen Mitnehmer 15 und Flanke 14b.
Damit dreht sich auch der Keil um seine Schneide und die infolge der Keilwirkung schon begon nene Biegebewegung wird soweit fortgesetzt, bis die er wünschte Winkellage der somit aus der äussersten Win dung 4 entstandenen Öse erreicht ist, wie aus Fig. 4 ersichtlich. Zahnstange 14 und Schieber 11 bewegen sich nun in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangslage zurück. Gleich zeitig wird auch der Schieber 7 in seine linke Stellung zurückbewegt, wobei zunächst das Futter geöffnet und zuletzt der Fangboden 18 unter der Feder weggezogen wird. Diese kann daher nach unten in den Sammelbehäl- ter 49 fallen.
Bevor die nächste Feder durch das Fall- rohr 35 ankommt, wird der Schieber 7 wieder so weit nach rechts bewegt, dass der Fangboden in den Fall bereich der Feder hineinragt.
Je nach Beschaffenheit des Federdrahtes muss die Drehbewegung der öse 4 so weit über 90 hinaus erfol gen, dass sie nach dem Zurückgehen des Keiles 10 die richtige Winkellage beibehält. Ebenso kann je nach Be schaffenheit des Federdrahtes die Parallelität von-Haken 3 und Öse 4 zu wünschen übrig lassen. Hier kann durch eine geringe Schrägführung des von den Richtbacken 21 und 22 gebildeten Schlitzes in bezug auf den Schieber 7 leicht Abhilfe geschaffen werden.
Auf diese Weise lassen sich ohne Ausschuss genaue Federabmessungen erzielen.