DE102005059427B3

DE102005059427B3 - Anordnung zur Zuführung von in der Ebene oder geringfügig schraubenförmig gebognen Drähten zu Drahtwinde - oder Biegewerkzeugen

Info

Publication number: DE102005059427B3
Application number: DE200510059427
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr. Ing. Arlt; Steffen Dr. Ing. Lutz
Original assignee: Technische Universitaet Ilmenau
Current assignee: Steinbeis-Transferzentrum Federntechnik 9869 De; Technische Universitaet Ilmenau
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-12-14

Abstract

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung für eine Drahtzuführung in Drahtwinde- oder Biegeautomaten bereitzustellen, mit der es gelingt, den gestiegenen Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit, insbesondere an den Windungsdurchmesser und die Steigung von Schraubenfedern oder anderen Drahtformteilen zu genügen. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, dass die einzelnen Drahteinzugsrollenpaare und Drahtführungsteile unmittelbar vor den Winde- oder Biegewerkzeugen bogenförmig angeordnet werden, wobei die Krümmung dieses Bogens größer oder gleich der Vorkrümmung des Drahtes sein muss.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Führung von in der Ebene oder geringfügig schraubenförmig gebogenen Drähten unmittelbar vor den Winde- oder Biegewerkzeugen von Maschinen zur Herstellung von Schraubenfedern oder anderen Drahtformteilen. Dabei handelt es sich besonders um die Verarbeitung von gezogenen Federstahldrähten, aber auch ölschlussvergüteten Drähten. Vor allem erstere sind nicht gerade, sondern auch ohne äußere Einwirkung von Kräften und Momenten in einer Ebene oder geringfügig schraubenförmig gebogen.
Die Umformung des Drahtes wird bei den genannten Maschinen mit definierter Werkzeugeinstellung durch Einprägen eines Verformungsweges oder -winkels erreicht. Es ist jedoch bekannt, dass bei Vorgabe eines bestimmten Verformungsweges an den Umformwerkzeugen die Endform des gebogenen Teiles unterschiedlich ausfällt, wenn die auf die Verformungszone wirkenden Kräfte und Momente sich ändern. Die Kräfte und Momente ändern sich, wenn im zugeführten Draht unterschiedliche Eigenspannungen vorhanden sind bzw. seine Lage sich gegenüber der Verformungsrichtung ändert und wenn der Umformgrad infolge der unterschiedlichen Gestalt und Lage verschieden ist.
Nach dem derzeitigen Stand der Technik wird der zu verarbeitende Draht über Drahteinzugsrollenpaare in einen mit Spiel gegenüber dem Draht versehenen geraden Kanal (Drahtführungsteil) geschoben und so zu den Winde- oder Biegewerkzeugen geführt. Beim Einsatz von mehreren Drahteinzugsrollenpaaren können auch mehrere Drahtführungsteile verwendet werden, die alternierend und geradlinig mit den Drahteinzugsrollenpaaren angeordnet werden. Das durch die gerade Zuführung bedingte Aufbiegen des an sich vorgekrümmten Drahtes hat ein Drehmoment zur Folge, welches infolge der hohen Druckkraft und weiterer elastischer Verformungen außerhalb der ursprünglichen Symmetrieachse verstärkt wird. Die Aufnahme dieses Momentes geschieht in der plastischen Verformungszone des Drahtes und an den Wänden des oder der Drahtführungsteile durch Reibkräfte. Infolge von Lageänderungen des Drahtes in den Drahtführungsteilen variiert der Momenten- und Kraftanteil, der durch Reibung aufgenommen wird. Dies hat wiederum eine Änderung der auf die plastische Verformungszone des Drahtes wirkenden Momente und Kräfte zur Folge. Die einhergehende Verdrehung des Drahtes gegenüber den Winde- oder Biegewerkzeugen bewirkt wegen seines bogenförmigen Ausgangszustandes eine Änderung des Umformgrades und eine Änderung seines Eigenspannungszustandes gegenüber der Verformungsrichtung, selbst wenn der Eigenspannungszustand über die Länge des Drahtes gleich bleibt.

Aus dem Stand der Technik sind drahtverarbeitende Maschinen, insbesondere Federwindeautomaten bekannt, bei denen für das Abwickeln und Zuführen des Drahtes Vorrichtungen verwendet werden, die Verdrehungen und plastische Verformungen des Drahtes ausschließen sollen. So wird zum Beispiel im Patent EP 0796158B1 ein Haspel beschrieben, dessen Abwickelgeschwindigkeit so geregelt wird, dass eine momentenfreie Bogenlage des abgewickelten Drahtes entsteht. In der gleichen Patentschrift soll durch das Führen des Drahtes über einen raumfesten Bogen seine Lage stabilisiert werden. Diese Maßnahmen erstrecken sich jedoch immer nur bis zu den Drahteinzugsrollen. Die Zuführung des Drahtes zu den eigentlichen Winde- oder Biegewerkzeugen ist in allen bekannten drahtverarbeitenden Maschinen geradlinig, wodurch Fertigungsungenauigkeiten nicht ausgeschlossen werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung für eine Drahtzuführung in Drahtwinde- oder Biegeautomaten bereitzustellen, mit der es gelingt, diese Nachteile zu überwinden und den gestiegenen Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit, insbesondere an den Windungsdurchmesser und die Steigung von Schraubenfedern oder anderen Drahtformteilen zu genügen.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen ist gezeigt:

1 – prinzipielle erfindungsgemäße Anordnung einer Drahtzuführung in Drahtwinde- und Biegeautomaten

2 – drei Ausführungsbeispiele für den Querschnitt der Führungsbahn im Drahtführungsteil Erfindungsgemäß wird der zu verarbeitende Draht unmittelbar vor den Winde- oder Biegewerkzeugen in seiner gebogenen Form belassen, eher noch in die Richtung seiner Vorkrümmung weiter gebogen, damit stabile Verhältnisse bei der Drahtzuführung herrschen und der Draht mit gleichbleibendem Vorschub, drehmomentenfrei, kraftkonstant und in gleichbleibender Drehlage um seine Längsachse den Winde- oder Biegewerkzeugen zugeführt werden kann.

1 zeigt eine dementsprechende prinzipielle Anordnung einer Drahtzuführung in Drahtwinde- und Biegeautomaten. Alle drahttreibenden und -führenden Elemente werden so angeordnet, dass der ursprünglich gebogene Zustand des Drahtes (1) unmittelbar vor den Winde- oder Biegewerkzeugen (4) erhalten bleibt oder in Richtung der Drahtvorkrümmung weitergebogen, jedoch keinesfalls in die entgegengesetzte Richtung gebogen wird. Erreicht wird dies dadurch, dass die einzelnen Drahteinzugsrollenpaare (2) und Drahtführungsteile (3) bogenförmig angeordnet werden, wobei die Krümmung dieses Bogens größer oder gleich der Vorkrümmung des Drahtes sein muss. Bei Verwendung zweier oder mehrerer Drahteinzugsrollenpaare (2) wird zwischen diesen jeweils ein Drahtführungsteil (3) positioniert.

Zur Gewährleistung einer definierten, vorbestimmten Lage des zuzuführenden Drahtes (1) bezüglich der Winde- und Biegewerkzeuge (4) ist der Querschnitt der Führungsbahn (6) in dem Drahtführungsteil (3) erfindungsgemäß v-förmig, kreisförmig oder elliptisch ausgeführt.

1: Draht
2: Drahteinzugsrollenpaare
3: Drahtführungsteile
4: Drahtwinde- und Biegewerkzeuge
5: Federkörper
6: bogenförmige Führungsbahn

Claims

Anordnung zur Zuführung von in der Ebene oder geringfügig schraubenförmig gebogenen Drähten (1) zu Drahtwinde- oder Biegewerkzeugen (4), die aus einem oder mehreren Drahtführungsteilen (3) und einem oder mehreren Drahteinzugsrollenpaaren (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahteinzugsrollenpaare (2) und die Drahtführungsteile (3) auf einem Bogen angeordnet sind, dessen Krümmung an jeder Stelle gleich oder größer der Vorkrümmung des Drahtes ist.
Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtführungsteile (3) eine bogenförmige Führungsbahn (6) aufweisen.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Führungsbahn (6) in den Drahtführungsteilen (3) v-förmig, kreisförmig oder elliptisch ist.