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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung von Drähten mit
einem Führungskörper, der Profilwalzen
enthält,
die auf Achsen gelagert sind.
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Vorrichtungen
der genannten Art sind bekannt, vgl. z. B.
DE 197 48 133 C2 ,
DE 42 29 294 C1 . Die
Vorrichtungen finden Anwendung in Maschinen, auf denen aufgerollt
angelieferte Drähte
weiterverarbeitet werden, beispielsweise zur Herstellung von Schraubenfedern,
beispielsweise als Zug-, Druck- oder Schenkelfeder. Bei diesen Maschinen
wird ein Federdraht von einem Coil abgewickelt und mittels Transportwalzen
durch die Vorrichtung zur Bearbeitungsstation geführt. Vor
der Vorrichtung zur Führung des
Drahtes sind in der Regel Rollen mit sehr großen Durchmessern vorgesehen,
die eine gegeneinander gerichtete Kraft ausüben, zwischen denen der Draht transportiert
wird. Aufgrund der von den Rollen auf den Draht ausgeübten Kräfte sowie
der Rotation der Rollen in Richtung des Werkzeugs wird der Draht transportiert.
Im Anschluss an die Vorrichtung sind Werkzeuge vorgesehen, welche
einerseits den Draht zu einer Schraubenfeder verarbeiten, andererseits den
Draht auf die gewünschte
Federlänge
ablängen.
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Bei
den bekannten Vorrichtungen zur Führung von Drähten tritt
das Problem auf, dass der Draht aufgrund seiner Werkstoffeigenschaften
zum Verdrehen neigt und es so zu Beschädigungen des Drahtes kommt,
was zu Längenschwankungen
der Feder führt.
Dies ist insbesondere bei Drähten
der Fall, die kein kreisrundes Profil aufweisen. Da bei der Herstellung
von Schraubenfedern in heutiger Zeit oftmals auch Drähte mit
unterschiedlichen Profilen, wie beispielsweise einem Rechteckprofil
oder Ovalprofil, Anwendung finden, hat dieses Problem an Bedeutung
gewonnen. Insbesondere bei der Verwendung von Rechteck- oder Ovaldraht,
die zur Herstellung von Schraubenfedern über die „hohe" Kante gewickelt werden, dass heißt über ihren
höchsten
Querschnitt, neigen diese Drähte
zu einem Verdrehen in Richtung der kurzen Kante, also in Richtung
des kleinsten Querschnitts des Drahtes. Dies ist unerwünscht, da
die Dimensionierung der jeweiligen Schraubenfeder auf die genaue
Ausrichtung abgestellt ist, also auf eine Wicklung über die
hohe Kante.
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Hier
will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zur Führung
von Drähten
zu schaffen, bei der die Gefahr eines Verdrehens des Drahtes, auch
bei Verwendung von Drähten
mit nicht-kreisrundem Querschnitt, reduziert und eine gewünschte Einlaufstellung
in die Wickelwerkzeuge erzeugt ist.
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In
Verbindung mit dem Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1 wird gemäß der Erfindung
diese Aufgabe dadurch gelöst,
dass die Achsen in Langlöchern
geführt
sind, deren Längsmittellinien zueinander
nicht parallel sind.
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Mit
der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Führung von Drähten geschaffen,
bei der die Gefahr eines Verdrehens des Drahtes reduziert ist und
eine gewünschte
Voreinstellung möglich
ist. Dies ist hervorgerufen durch die Führung der Achsen in Langlöchern, wodurch
eine Zustellung ermöglicht
ist, aus der auch nicht-kreisrunde Drähte sich nicht herausdrehen
können.
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In
Weiterbildung der Erfindung ragen die Achsen an beiden Seiten über den
Führungskörper hinaus.
Vorteilhaft ist der Führungskörper weiterhin mindestens
abschnittsweise von einer Schiebemuffe umgeben. Durch die Kombination
der über
den Führungskörper hinausragenden
Achsen mit der den Führungskörper abschnittsweise
umgebenden Schiebemuffe ist die Möglichkeit geschaffen, mittels der
Schiebemuffe auf den Abstand der Achsen und damit den Abstand der
Profilwalzen zueinander Einfluss zu nehmen. Hierdurch lässt sich
problemlos einerseits der Druck der Profilwalzen auf den Draht einstellen,
andererseits ist eine Einstellung der Vorrichtung auf Drähte unterschiedlichen
Durchmessers sowie unterschiedlicher Querschnitte ohne weiteres möglich.
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In
vorteilhafter Weiterbildung ist die Schiebemuffe von einer Rändelmutter
gehalten, die mit einem Gewinde auf dem Führungskörper verschraubt ist. Die Rändelmutter
wirkt über
das Gewinde mit dem Führungskörper zusammen.
Da die Schiebemuffe einerseits von der Rändelmutter gehalten, andererseits
mit den Achsen in Berührung
steht, kann mittels der Rändelmutter
sowohl eine Abstands- als auch eine Krafteinstellung der Achsen
und damit der Profilwalzen auf den jeweiligen Draht erfolgen.
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Andere
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 die
schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Führung von Drähten;
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2 die
Seitenansicht der Einzelteile der Vorrichtung;
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3 die
Draufsicht auf die Einzelteile der Vorrichtung;
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4 einen
Vertikalschnitt durch die Vorrichtung in Höhe der Achsen;
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5 die
Ansicht einer Halterung;
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6 die
Seitenansicht der in 5 dargestellten Halterung und
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7 Die
Draufsicht auf die in 5 dargestellte Halterung.
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Die
als Ausführungsbeispiel
gewählte
Vorrichtung zur Führung
von Drähten
besteht aus einem Führungskörper 1,
der Profilwalzen 2 enthält,
die auf Achsen 3 gelagert sind. Der Führungskörper 1 ist abschnittsweise
von einer Schiebemuffe 4 umgeben, die von einer Rändelmutter 5 gehalten
ist. Die Vorrichtung insgesamt ist in einer Halterung 6 angeordnet,
die benachbart zu Transportwalzen 7 großen Durchmessers vorgesehen
ist, von denen im Ausführungsbeispiel
zwei vorgesehen sind und die einen Draht 8 transportieren.
Im Anschluss an die Vorrichtung befindet sich ein Wickelwerkzeug 9.
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Der
Führungskörper 1 ist
im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet. Er ist über seine gesamte
Länge von
einem Kanal durchsetzt, durch den der Draht 8, beispielsweise
zur Herstellung von Schraubenfedern, hindurchgeführt ist. An seinem den Transportwalzen 7 zugewandten
Ende weist der Führungskörper 1 einen
Kegelstumpf 12 auf, an den sich ein zylindrischer Abschnitt 13 anschließt. Der
zylindrische Abschnitt 13 endet in einem Grundkörper 14,
der einen größeren Außendurchmesser
als der zylindrische Abschnitt 13 aufweist.
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Der
Grundkörper 14 ist
von einer Bohrung 141 durchsetzt, die einen im Wesentlichen
rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Bohrung 141 dient
der Aufnahme der Profilwalzen 2. In den Grundkörper 14 sind
rechtwinklig zur Bohrung 141 zwei Langlöcher 142 eingebracht,
deren Längsmittellinie
zueinander nicht parallel sind. Im Ausführungsbeispiel sind die Längsmittellinien
der Langlöcher 142 in
einem Winkel von 60° zueinander
ausgerichtet; andere Winkel sind möglich. Außen ist auf dem Grundkörper 14 ein Außengewinde 143 vorgesehen.
Zudem ist auf dem Grundkörper 14 außen in dem
dem Kegelstumpf 12 zugewandten Bereich eine Schlüsselfläche 144 vorgesehen,
mit der die Vorrichtung um ihre Längsachse drehbar ist, um eine Änderung
der Position des Drahtes 8 im Verhältnis zum Wickelwerkzeug 9 zu
erreichen. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann zusätzlich in
dem Grundkörper 14 ein
Filzölerraum vorgesehen
sein.
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Auf
der dem Kegelstumpf 12 abgewandten Seite schließt sich
an den Grundkörper 14 ein
weiterer zylindrischer Abschnitt 15 an. In den zylindrischen Abschnitt
ist ein Längsschnitt 151 eingebracht,
der zur Aufnahme eines Sicherungskeils 152 dient. An den
zylindrischen Abschnitt 15 schließt sich ein Halbzylinder 16 an.
Der zylindrische Abschnitt 15 sowie der Halbzylinder 16 sind
von einer (Halb-)Bohrung 17 durchsetzt.
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Die
Bohrung 17 nimmt einen Hartmetalleinsatz 18 auf,
der im Bereich des Abschnitts 15 in Form eines Zylinders
und im Bereich des Halbzylinders 16 ebenfalls in Form eines
Halbzylinders ausgebildet. Der Hartmetalleinsatz 18 ist
mit einer Durchgangsbohrung 181 versehen, die im halbzylindrischen
Bereich in einen Kanal 182 übergeht. Die Bohrung 181 sowie
der Kanal 182 weisen eine der Form des Drahtes 8 entsprechende
Kontur auf, um eine optimale Führung
des Drahtes zu ermöglichen.
Außen
ist der Hartmetalleinsatz 18 mit einem Längsschnitt 183 versehen,
der in montierten Zustand mit dem Längsschnitt 151 des
Abschnitts 15 korrespondiert.
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Die
Profilwalzen 2 weisen jeweils eine Bohrung 21 auf.
Sie sind in der Mitte ihres Außendurchmessers
jeweils mit einer umlaufenden Nut 22 versehen. In montiertem
Zustand sind die Walzen 2 zueinander benachbart angeordnet
und auf Anlaufscheiben 23 gelagert. Zwischen Ihnen ist
in den Nuten 22 der Draht 8 geführt.
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Die
Walzen 2 sind auf den Achsen 3 gelagert, die an
ihren beiden Enden jeweils abgeschrägt ausgebildet sind. Die Achsen 3 weisen
eine Länge auf,
die größer ist
als der Außendurchmesser
des Grundkörpers 14.
Die Achsen 3 ragen folglich in montiertem Zustand an beiden
Seiten über
den Grundkörper 14 und
damit den Führungskörper 1 hinaus.
Die Achsen 3 sind formschlüssig in dem Grundkörper 14 gegen
Herausfallen und Verdrehen gehalten.
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Die
Schiebemuffe 4 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und
innen abgesetzt. Auf ihrer dem Kegelstumpf 12 zugewandten
Seite ist eine Bohrung 41 vorgesehen, deren Durchmesser
nahezu dem Außendurchmesser
der Muffe 4 entspricht. Ihr Innendurchmesser entspricht
im Wesentlichen der Länge der
Achsen 3. An die Bohrung 41 schließt sich
ein Absatz 42 geringerem Durchmessers an, der mit einem
Innengewinde versehen ist.
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Die
Rändelmutter 5 weist
außen
eine angeraute Oberfläche 51 auf,
um eine sichere Handhabung der Rändelmutter
zu ermöglichen.
Innen ist die Rändelmutter 5 mit
einem Innengewinde 52 versehen, das auf das Außengewinde 143 des
Führungskörpers 1 aufschraubbar
ist.
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In
montiertem Zustand ist die gesamte Vorrichtung auf eine Halterung 6 aufgeschraubt,
die mehrteilig ausgebildet ist. Die Halterung 6 weist im Ausführungsbeispiel
eine Bohrung 61 auf, mit deren Hilfe die Vorrichtung sicher
und präzise
in die gesamte Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern gehalten
ist. Sie ist weiterhin mit vier Verschraubungspunkten 62 versehen,
mit denen auf einem Unterteil 63 zwei Oberteile 64 und 65 befestigt
sind. Das Unterteil 63 sowie die Oberteile 64 und 65 weisen halbkreisförmige Durchtritte
auf, die in montiertem Zustand von Ober- und Unterteilen übereinander
angeordnet sind, sodass kreisrunde Öffnungen 66 und 67 hervorgerufen
sind. In die Öffnungen 66 und 67 ist der
Führungskörper 1 einsetzbar,
da der Innendurchmesser der Öffnung 66 dem
Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 13 und der Innendurchmesser
der Öffnung 67 dem
Außendurchmesser
des zylindrischen Abschnitts 15 entspricht. Das Oberteil 65 deckt
in montiertem Zustand den Sicherungskeil 152 ab, sodass
dieser sicher gehlten ist, wodurch gleichermaßen der Hartmetalleinsatz 18 formschlüssig in
dem Führungskörper 1 gehalten
ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
besteht das Wickelwerkzeug 9 aus zwei unter einem Winkel
zueinander angeordneten Wickelstiften 91, die entlang ihrer Längsachsen
einstellbar sind und die eine Drehung des Drahtes 8 bewirken.
Diametral gegenüber
einem der beiden Wickelstifte 91 ist ein Steigungsschieber 92 vorgesehen, über den
die Steigung der entstehenden Schraubenfeder vorwählbar ist.
In dem von der Schraubenfeder gebildeten Innenkreis ist ein Abschneidedorn 93 angeordnet,
der mit einem Abschneidemesser 94 korrespondiert. Mittels
Abschneidedorn 93 und Abschneidemesser 94 erfolgt
die Ablängung
des Drahtes 8/der entstehenden Feder.
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In
zusammengebautem Zustand der Vorrichtung sind die Profilwalzen 2 mit
den Anlaufscheiben 23 auf den Achsen 3 gelagert.
Hierzu werden die Walzen in die Bohrung 141 des Grundkörpers 14 eingesetzt.
Die Achsen 3 werden dann durch die Langlöcher 142 und
durch die Bohrungen 21 der Profilwalzen 2 hindurchgeführt. Zur
Einstellung der Vorrichtung auf den Durchmesser sowie die Form des
verwendeten Drahtes werden Walzen 2 ausgewählt, deren
Kontur der Nut 22 der Form des Querschnitts des Drahtes 8 angepasst
ist. Entsprechend dieser Kontur wird auch der Hartmetalleinsatz 18 ausgewählt. Die Zustellung
der Walzen 2 erfolgt entlang der Langlöcher 142. Die Einstellung
der Walzen 2 zueinander erfolgt durch die Führung der
Achsen 3 entlang der Langlöcher 142. Hierzu wird
die Schiebemuffe 4 auf den zylindrischen Abschnitt 15 des
Führungskörpers 1 aufgesetzt.
Die Schiebemuffe 4 umgibt den Führungskörper 1 abschnittsweise.
Mit dem Absatz 42 ist die Schiebemuffe 4 auf dem
Grundkörper 1 geführt. Die
freien Enden der Achsen 3 sind von der Bohrung 41 überdeckt.
Die Achsen 2 sind dann formschlüssig in dem Führungskörper 1 gehalten.
Am Übergang zwischen
der Bohrung 41 und dem Absatz 42 kommen die über den
Grundkörper 14 hinausragenden Enden
der Achsen 3 zur Anlage. Hierdurch werden je nach dem Grad
der Aufschraubens der Schiebemuffe 4 auf den Grundkörper 14 die
die Achsen 3 entlang der Langlöcher 142 mit den Walzen 2 zugestellt
und bestimmen damit den Abstand zwischen den Walzen 2 in
Abhängigkeit
des Durchmessers der verwendeten Drahtes 8.
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Durch
eine Drehung des Führungskörpers 1 in
der Halterung 6 unter Zuhilfenahme der Schlüsselfläche 144 besteht
die Möglichkeit,
dem Draht eine gewisse Neigung zu geben, um eine für die Form
der zur erstellenden Schraubenfeder erforderliche Drehung des Drahtes
zu ermöglichen.
Auf diese Weise ist eine definierte Lage des Drahtes beim Austritt
aus der Vorrichtung in Richtung der Rollen 7 möglich, sodass
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch
problemlos eine Wickelung des Drahtes 8 über die
hohe Kante, also die Kante des größten Durchmessers des Drahtes
beispielsweise bei Verwendung von Rechteck- oder Ovaldrähten möglich.