Verfahren zum Wickeln von für die Zeitmefltechnik bestimmten Spiralfedern und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Zur Herstellung kleiner Spiralfedern, wie sie für Uhrwerke aller Art benötigt werden, ist es bekannt, eine Mehrzahl von einzelnen und bereits auf eine vorbestimmte Länge zugeschnittenen Federbändern in einem gemeinsamen Wickelvorgang zu ineinander gewickelten Spiralfedern zu verformen. Hierzu wird ein drehbar gelagerter Wickeldorn benützt, der an seinem freien Kopfende eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung gleichmässig verteilt angebrachten Befestigungsschlitzen aufweist.
Ferner ist für jeden Satz von ineinanderzuwickelnden Federbändern ein Federhaus vorgesehen, das dosenförmig ausgebildet ist, an seinem Dosenboden eine zentrale Führungsöffnung hat und an seinem Dosenrand eine Mehrzahl von in der Umfangsrichtung gleichmässig verteilte Leitschlitze aufweist, deren Anzahl gleich ist der Anzahl der im Wickeldorn angebrachten Befestigungsschlitze.
Vor Durchführung jedes Wickelvorganges wird nun ein zunächst noch leeres Federhaus vermittels seiner Führungsöffnung derart über den Wickeldorn gesteckt, dass dessen Kopfende von unten her in den Innenraum des nach oben offenen Federhauses hineinragt. Darauf wird von Hand in jeden Befestigungsschlitz des Wickeldornes das eine Ende eines Federbandes eingebracht; ausserdem ist das betreffende Federband noch in den korrespondierenden Leitschlitz des Federhauses einzulegen. Sind Wickeldorn und Federhaus in zentrisch symmetrischer Weise mit der benötigten Anzahl Federbänder bestückt, so wird bei festgehaltenem Federhaus der Wickeldorn gedreht, bis der Innenraum des Federhauses vollgewickelt ist.
Darauf wird das Federhaus zusammen mit den in ihm spiralig eingewickelten Federbändern nach oben hin vom Wickeldorn abgezogen, um anschliessend die zur Herstellung von Spiralfedern übliche thermische Behandlung vorzunehmen. Der Wickeldorn ist sodann zur Aufnahme eines weiteren und noch leeren Federhauses bereit, um in der erläuterten Weise einen nächsten Satz von Spiralfedern herzustellen.
Das oben kurz beschriebene und allgemein gebräuchliche Verfahren zum Wickeln von Spiralfedern ist nun insofern sehr unrationell und kostspielig, weil massgebende Arbeitsvorgänge zeitraubend sind und praktisch nur von Hand ausgeführt werden können.
Ausserdem ist es mittels dieses bekannten Verfahrens nicht möglich, Spiralfedern von sehr kleinem Innendurchmesser herzustellen, da der Wickeldorn einen gewissen minimalen Durchmesser haben muss, um überhaupt das für den Wickelvorgang erforderliche Drehmoment aufnehmen zu können. Insbesondere für die Unruh von Uhrwerken wäre indessen eine Spiralfeder mit vergleichsweise geringem Innendurchmesser sehr erwünscht.
Demgemäss betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Wickeln von für die Zeitmesstechnik bestimmten Spiralfedern, bei welchem eine Mehrzahl von Federbändern während des Wickelvorganges in zentrisch symmetrischer Weise den Innenraum eines Federhauses durchsetzen und je einzeln durch ihnen zugeordnete und im Federhaus peripher angebrachte Leitschlitze geführt werden.
Dabei ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Federhaus mit einer Grundplatte zusammenwirkt, die eine bezüglich des Federhauses zentrische Eintritts öffnung hat; dass die Federbänder durch die genannte Eintrittsöffnung hindurch gegen Drehung gesichert werden und in einer zur vorgesehenen Wickelebene senkrecht oder windschief stehenden Richtung in den Innenraum des Federgehäuses eintreten; und dass der Wickelvorgang durch drehende Relativbewegung zwischen Grundplatte und Federhaus erfolgt, wobei an den inneren Endteilen der solchermassen erhaltenen Spiralfedern die Federbänder je um eine zu ihrer Längserstrekkung schräge Achse abgebogen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens, und diese Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit der zentralen Eintrittsöffnung versehene Grundplatte feststehend angebracht und dass zur Ausführung des Wikkelvorganges das Federhaus drehbar angeordnet ist.
Beispielsweise Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert, in welcher
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf die Grundplatte und das Federhaus einer ersten Ausführungsform zeigt, in welcher die Federbänder in einer senkrecht zur vorgesehenen Wickel ebene verlaufenden Richtung die in der Grundplatte angebrachte Eintrittsöffnung verlassen,
Fig. 2 eine Draufsicht lediglich auf die Eintritts öffnung der Grundplatte nach Fig. 1 zeigt, wobei die gleichfalls wiedergegebenen inneren Endteile der Federbänder verschiedene Stadien zu Beginn des Wickelvorganges veranschaulichen sollen,
Fig. 3 eine Draufsicht analog derjenigen in Fig. 2 wiedergibt, wobei jedoch im Gegensatz zu den Fig.
1 und 2 die Federbänder die in der Grundplatte angebrachte Eintrittsöffnung in einer zur vorgesehenen Wikkelebene windschief verlaufenden Richtung verlassen,
Fig. 4 die perspektivische Ansicht des inneren Endteiles eines der Federbänder gemäss Fig. 3 zeigt, aus welcher die auftretende Abbiegung um eine zu seiner Längserstreckung schräg verlaufende Achse ersichtlich ist,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die inneren Endteile und die anschliessenden inneren Windungen der spiralig ineinander gewickelten Federbänder nach Beendigung des Wickelvorganges zeigt, wenn diese vor Beginn des Wickelvorganges gemäss Fig. 3 windschief aus der Eintrittsöffnung der Grundplatte ausgetreten sind,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die in der Grundplatte angebrachte Eintrittsöffnung zeigt, aus welcher die Federbänder gleich wie in Fig. 3 windschief austreten, jedoch eine gegenüber den Fig.
3 bis 5 entgegengesetzte Wickelrichtung angenommen ist,
Fig. 7 die perspektivische Ansicht der inneren Endteile von zwei der Federbänder gemäss Fig. 6 zeigt, aus welcher die auftretenden Abbiegungen um je eine zu ihrer Längserstreckung schräg verlaufende Achse ersichtlich sind,
Fig. 8 eine Draufsicht auf die inneren Endteile und die anschliessenden inneren Windungen der spiralig ineinander gewickelten Federbänder nach Beendigung des Wickelvorganges zeigt, wenn dieser in der in den Fig. 6 und 7 veranschaulichten Wickelrichtung erfolgt ist. und
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht auf die Grundplatte und das Federhaus einer zweiten Ausführungsform zeigt, in welcher die Federbänder wie in Fig.
1 die in der Grundplatte vorgesehene Eintritts öffnung in einer senkrecht zur Wickelebene verlaufenden Richtung verlassen, diese Eintrittsöffnung jedoch eine der Anzahl Federbänder gleiche Anzahl von sternartig nach aussen weisenden Schlitzen aufweist. welche ohne Zuhilfenahme eines zusätzlichen Klemmgliedes die Federbänder gegen Drehung sichern.
Die Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 1 weist eine Grundplatte 1 auf, die an einem nicht näher veranschaulichten Apparategestell feststehend angeschraubt ist. Diese Grundplatte 1 ist mit einer als Bohrung ausgebildeten Eintrittsöffnung 2 versehen, durch welche hindurch eine Anzahl Federbänder 6 in zentrisch symmetrischer Anordnung von unten nach oben hindurchgefördert werden können. Üblicherweise werden sechs solcher Federbänder 6 benützt, wie dies die Draufsicht nach Fig. 2 veranschaulicht; in der Ansicht nach Fig. 1 sind aus Gründen der tÇbersichtlich- keit nur drei der genannten Federbänder 6 gezeigt.
Bei Verwendung von sechs Federbändern 6 wird der Radius der Eintrittsöffnung ungefähr gleich der Klingenhöhe der Federbänder 6 gewählt. Sind Spiralfedern gebräuchlicher Abmessungen herzustellen, so haben die dazu benötigten Federbänder 6 beispielsweise eine Klingenhöhe von 0,2 Millimeter und eine Klingendicke von etwa 0,03 Millimeter.
Im Raum unterhalb der Grundplatte list des weiteren im vorerwähnten Apparategestell eine Vorschubvorrichtung angebracht, mittels welcher alle Federbänder 6 gleichzeitig durch die Eintrittsöffnung 2 hindurch in einer zur Oberseite der Grundplatte 1 senkrechten Richtung nach oben gefördert werden können. Die der Vorschubvorrichtung zugeführten Federbänder 6 werden im vorliegenden Beispiel von sechs Vorratstrommeln abgewickelt, welche letztere im App arategestell drehbar gelagert sind. Die Ausbildung der Vorschubvorrichtung sowie die Anordnung der Vorratstrommeln ist vorzugsweise zur Achse der Eintritts öffnung 2 zentrisch symmetrisch vorgesehen.
Die Vorschubvorrichtung sowie die Vorratstrommeln sind in der Zeichnung nicht näher dargestellt, da sie zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens sowie der Wirkungsweise der Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nicht von wesentlicher Bedeutung sind.
Vor Beginn jedes Wickelvorganges werden die Federbänder 6 vermittels der Vorschubvorrichtung soweit nach oben gefördert, dass ihre oben aus der Eintritts öffnung 2 herausragenden Stücke eine Länge haben, die gleich ist der Federbandlänge der zu wickelnden Spiralfedern. Ferner wird am besten schon während dieses Vorschubvorganges dafür gesorgt, dass jedes der Federbänder 6, von der Eintrittsöffnung 2 aus gesehen, in radialer Richtung nach aussen fällt, wie dies für die beiden in der Fig. 1 nach links fallenden Federbandstücke 6 angedeutet ist. Aus Gründen der tZbersicht- lichkeit sind dabei in der Zeichnung jeweils nicht die vollen benötigten Längen der Federbandstücke. sondern nur deren innere Partien dargestellt.
Ist der erforderliche Vorschub der Federbänder 6 erfolgt, so werden diese gemäss Fig. 1 und 2 vermittels eines Klemmorgans
10 an die Peripherie der Eintrittsöffnung 2 angedrückt und solchermassen an der Grundplatte 1 gegen Drehung gesichert. Als Klemmorgan 10 kann ein mit einem konischen Kopf versehener Stift dienen, der in der Achsrichtung der Eintrittsöffnung verschiebbar ist. Die Vorrichtung zur Betätigung dieses Klemmorgans 10 ist in der Zeichnung nicht näher dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Grundplatte 1 ferner eine zur Eintrittsöffnung 1 konzentrische Ringnut 7 auf, in welcher das jeweils zur Verwendung kommende Federhaus 3 drehbar gelagert werden kann. Ein solches Federhaus 3 kann von der üblichen dosenartigen Bauart sein; es wird jedoch gemäss Fig. 1 mit nach unten weisender Dosenöffnung verwendet. Dementsprechend sind die im Dosenrand 4 peripher ausgesparten Leitschlitze 5 nach unten offen, während der Dosenboden und die in ihm vorgesehene Führungsöffnung 9 sich dann oben befindet. Das Federhaus 3 wird nun derart abgesenkt und mit seinem Dosenrand 4 in der Ringnut 7 gelagert, dass jedes der radial nach aussen fallenden Federbänder 6 einen zugeordneten Leitschlitz 5 durchsetzt, ohne dabei eingeklemmt zu werden.
Zur Durchführung des Wickelvorganges wird am besten das Federhaus 3 gedreht, wodurch die aus den Leitschlitzen 5 herausragenden Federbänder 6 in der Wickelrichtung 8 mitgenommen werden. Dabei erfährt jedes der Federbänder im Innenraum des Federhauses 3 eine Verwindung um eine zu seiner Längserstreckung schräge Achse A-A, wie dies in der Fig. 1 lediglich für das nach rechts weisende Federband 6 veranschaulicht ist. Mit fortschreitender Drehung des Federhauses 3 geht diese anfängliche Verwindung in eine immer schärfer ausgeprägte Abbiegung über, die sich unmittelbar an dem die Eintrittsöffnung 2 verlassenden inneren Endteil des Federbandes ausbildet.
Die verschiedenen Stadien dieses Vorganges sind in der Fig. 2 dargestellt, wenn man dort von dem nach rechts oben und noch geradlinig nach aussen fallenden Federband ausgeht und dann die in der Wickelrichtung 8 folgenden Federbänder 6 betrachtet. Es werden somit die Federbänder 6 im Bereich ausserhalb ihrer inneren Endteile in eine auf der Oberseite der Grundplatte 1 senkrecht stehende Hochkantlage übergeführt, in welcher der Wickelvorgang beendet wird. Dieser Wickelvorgang ist dann abgeschlossen, wenn der Innenraum des Federhauses 3 bis zum Dosenrand 4 mit ineinander gewickelten Spiralfedern gefüllt ist. Normalerweise sind dann auch die vorher noch von den Leitschlitzen 5 mitgenommenen äusseren Endstücke der Federbänder 6 gerade in den Innenraum des Federhauses 3 eingezogen worden.
Erst jetzt werden die inneren Endteile der erhaltenen Spiralfedern von den durch die Eintritts öffnung 2 hinaufragenden Federbändern 6 abgetrennt. Dies kann etwa dadurch geschehen, dass man durch die Führungsöffnung 9 des Federhauses 3 ein entsprechendes Schneid-, Stanz- oder Bohrwerkzeug einführt, welches dieses Abtrennen bewerkstelligt. Man kann dieses Abtrennen jedoch auch ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge dadurch erhalten, dass man nach Beendigung des Wikkelvorganges das bereits vollständig gefüllte Federhaus 3 in der Wickelrichtung weiterdreht. Die inneren Endteile der Spiralfedern reissen dann am Ort der zu eigentlichen Knicken verformten Abbiegungen automatisch ab. Voraussetzung dazu ist meistens, dass bei bereits beendetem Wickelvorgang Endstücke der Federbänder 6 noch durch die Leitschlitze 5 austreten.
Nach erfolgtem Abtrennen der Spiralfedern von den noch verbleibenden aus der Eintrittsöffnung 2 noch heraufragenden Enden der Federbänder 6 wird das Federhaus 3 zusammen mit den in ihm eingewickelten Spiralfedern von der Grundplatte 1 abgehoben und der üblichen Wärmebehandlung unterzogen. Darauf findet ein Nachfördern der durch die Eintrittsöffnung 2 hinaufragenden Federbänder 6 in der zur Herstellung eines nächsten Satzes von Spiralfedern benötigten Länge statt, so dass in der bereits erläuterten Weise unter Verwendung eines noch leeren Federhauses 3 ein weiterer Wickelvorgang ausgeführt werden kann. Es ist offensichtlich, dass diese Arbeitsvorgänge einer weitgehenden Automatisierung zugänglich sind.
Das beschriebene Verfahren ist indessen noch verschiedener Abwandlungen fähig, die weitere Vorteile begründen. Es kann zweckmässig sein, die Federbänder 6 aus der Eintrittsöffnung 2 windschief zu der durch die Oberseite der Grundplatte 1 gegebenen Wickelebene austreten zu lassen, wie dies die Fig. 3 in der Draufsicht zeigt. Durch einen solchen windschiefen Austritt wird zunächst erreicht, dass die Federbänder 6 ohne Zuhilfenahme besonderer Massnahmen sich von selbst in zentrisch symmetrischer Weise anordnen und nach aussen fallen. Gegebenenfalls kann hierzu die Eintrittsöffnung noch entsprechend konisch ausgebildet sein. Für den Wickelvorgang ergeben sich dann aber unterschiedliche Verhältnisse je nach der Wickelrichtung, mit der das übergestülpte Federhaus 3 gedreht wird.
Erfolgt die Wickelrichtung 8 gemäss Fig. 3 in Richtung der in die Wickelebene fallenden Komponente der windschiefen Zuführung der Federbänder 6, so wird jedes derselben an seinem inneren Endteil etwa nach Fig. 4 um die zu seiner Längserstreckung schräge Achse A-A abgebogen. Nach beendetem Wickelvorgang ergibt sich dann für die inneren Endteile der Federbänder 6 und für die anschliessenden inneren Spiralfederwindungen in der Draufsicht das Bild nach Fig. 5. Darnach finden die inneren Abbiegungen der Federbänder 6 unter Vermeidung eines ausgeprägten Knickes statt, und diese Wickelrichtung hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Federbänder aus Nichteisenmetallen oder deren Legierungen gefertigt sind.
Für aus Eisenmetallen oder deren Legierungen hergestellte Federbänder 6 kann man jedoch auch die gegenüber den Fig. 3 bis 5 entgegengesetzte Wickelrichtung 8 anwenden. Diese verläuft dann nach Fig. 6 bis 8 in einer Richtung, die entgegengesetzt ist zur Richtung der in die Wickelebene fallenden Komponente der windschiefen Zuführung der Federbänder 6. Zu Beginn des Wickelvorganges werden die Federbänder 6 nach Fig. 6 tordiert. Mit fortschreitendem Wickelvorgang wird hernach jedes der Federbänder 6 gemäss Fig. 7 um die Achse A-A in knickähnlicher Weise scharf abgebogen. Für die abgebogenen inneren Endteile und für die an sie anschliessenden inneren Spiralfederwindungen erhält man schliesslich nach beendetem Wickelvorgang ein Bild nach Fig. 8, welches eine Draufsicht wiedergibt.
Während bei den anhand den Fig. 1 bis 8 erläuterten Einrichtungen das verdrehungssichere Festhalten der Federbänder 6 in der Eintrittsöffnung 2 vermittels eines besonders betätigten Klemmorgans 10 angenommen worden ist, zeigt die Fig. 9 eine Variante, die kein solches Klemmorgan 10 benötigt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die zentrale Eintrittsöffnung 2 eine der Anzahl Federbänder 6 gleiche Anzahl von nach aussen weisenden Schlitzen hat, deren Abmessungen dem Querschnittsprofil der hindurchzuführenden Federbänder 6 entsprechen. Durch die sternartige Anordnung der Schlitze wird ersichtlich ohne weitere Massnahmen ein verdrehungssicherer Eintritt der Federbänder 6 gewährleistet, von welch letzteren in der Fig. 9 aus Gründen der tlbersichtlichkeit nur zwei derselben eingetragen sind.
Im übrigen verläuft der mittels des übergestülpten Federhauses 3 bewerkstelligte Wickelvorgang im wesentlich gleich. wie dies weiter oben im Anschluss an die Fig. 1 erläutert worden ist.
Es tritt ebenfalls bei jedem der Federbänder 6 an seinem inneren Endteil eine ausgeprägte Abbiegung um eine zur Längserstreckung des betreffenden Federbandes schräge Achse A-A auf.
Schliesslich ist allen erläuterten Varianten gemeinsam, dass der geringst mögliche Innendurchmesser der hergestellten Spiralfedern lediglich durch die Abmessungen der Ehl.ritts.f nung 2 begrenzt wird.
PATENTANSPRÜCHE
I. Verfahren zum Wickeln von für die Zeitmesstechnik bestimmten Spiralfedern, bei welchem eine Mehrzahl von Federbändern (6) während des Wickelvorganges in zentrisch symmetrischer Weise den Innenraum eines Federhauses (3) durchsetzen und je einzeln durch ihnen zugeordnete und im Federhaus (3) peripher angebrachte Leitschlitze (5) geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Federhaus (3) mit einer Grundplatte (1) zusammenwirkt, die eine bezüglich des Federhauses (3) zentrische Eintrittsöffnung (2) aufweist; dass die Federbänder (6) durch die genannte Eintrittsöffnung (2) hindurch gegen Drehung gesichert werden und in einer zur vorgesehenen Wickelebene senkrecht oder windschief stehenden Richtung in den Innenraum eines Federhauses (3) eintreten;
und dass der Wickelvorgang durch drehende Relativbewegung zwischen Grundplatte (1) und Federhaus (3) erfolgt, wobei an den inneren Endteilen der solchermassen erhaltenen Spiralfedern die Federbänder (6) je um eine zu ihrer Längserstreckung schräge Achse (A-A) abgebogen werden.
II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der zentralen Eintrittsöffnung (2) versehene Grundplatte (1) feststehend angebracht und dass zur Ausflihrung des Wickelvorganges das Federhaus (3) drehbar angeordnet ist.
UNTRANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erst nach Vollendung des Wickelvorganges die inneren Endteile der Spiralfedern von den durch die Eintritts öffnung (2) durchtretenden Federbändern (6) abgetrennt werden und dass nach der Entfernung des mit einem Satz von Spiralfedern gefüllten Federhauses (3) die verbleibenden und noch durch die Eintrittsöffnung (2) hindurchragenden Federbänder (6) in der zur Herstellung eines nächsten Satzes von Spiralfedern benötigten Länge nachgefördert werden.
2. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei durch die Eintrittsöffnung (2) windschief zugeführten Federbändern (6) je nach der Werkstoffbeschaffenheit derselben die Wickelrichtung (8) des Wickelvorganges entweder in Richtung (Fig. 3 bis 5) oder entgegengesetzt zur Richtung (Fig. 6 bis 8) der in die Wickelebene fallenden Komponente der windschiefen Zuführung der Federbänder (6) erfolgt.
3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Eintrittsöffnung (2) als Bohrung ausgebildet und ein in der Achsrichtung dieser Bohrung bewegliches Klemmglied (10) vorgesehen ist, mittels welchem die Federbänder (6) an die Peripherie der Bohrung andrückbar sind, um sie solchermassen gegen Drehung zu sichern.
4. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Eintrittsöffnung (2) eine der Anzahl Federbänder (6) gleiche Anzahl von nach aussen weisenden Schlitzen (Fig. 9) aufweist. deren Abmessungen dem Querschnittsprofil der Federbänder (6) entsprechen und die damit die Federbänder (6) gegen Drehung sichern.
5. Einrichtung nach Patentanspruch II oder einem der Unteransprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) zu ihrer Eintrittsöffnung (2) zentrisch verlaufende Mittel (7) zur drehbaren Lagerung des Federhauses (3) aufweist.
Entgegengehaltene Schrift- und Bildwerke keine
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.