DE102016105757B3

DE102016105757B3 - Method for producing meandering springs

Info

Publication number: DE102016105757B3
Application number: DE102016105757.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Goseberg; Daniel Schmale
Original assignee: Schmale Maschb GmbH; Schmale Maschinenbau GmbH
Current assignee: Schmale Maschb GmbH; Schmale Maschinenbau GmbH
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2036-03-31

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Mäanderfedern, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drahtabschnitt (1) definierter Länge mittig in einer Haltevorrichtung eingespannt wird, welche Haltevorrichtung auf einem ringförmigen Verfahrweg angeordnet wird, entlang dessen mehrere Biegestationen (2) angeordnet sind, wobei die Haltevorrichtung taktweise entlang dem Verfahrweg bewegt wird und wobei der Drahtabschnitt innerhalb jeden Taktes an einer Biegestation (2) eine definierte Biegung erfährt, welche Biegungen an den Biegestationen (2) sich taktweise mäanderförmig ergänzend ausgeführt werden.The invention relates to methods for producing meandering springs, characterized in that a wire section (1) of defined length is clamped centrally in a holding device, which holding device is arranged on an annular path along which a plurality of bending stations (2) are arranged, wherein the holding device intermittently is moved along the travel and wherein the wire section undergoes a defined bend within each cycle at a bending station (2), which bends at the bending stations (2) are intermittently executed in a meandering manner complementary.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mäanderfedern nach dem Patentanspruch 1. The invention relates to a method for producing meandering springs according to claim 1.

Biegebearbeitungen von Drahtabschnitten sind in der Serien- und Massenfertigung unterschiedlicher Bauteile bekannt. So ist aus der DE 196 30 023 A1 ein Verfahren zum Verformen von stabförmigen Bauteilen beschrieben, bei dem ein Bauteil über eine Klemmeinrichtung einer Biegeeinrichtung zugeführt wird, wonach die Klemmeinrichtung vom Bauteil gelöst und anschließend durch die Biegeeinrichtung eine erste Biegung erfolgt. Nachfolgend greift eine nächste Klemmeinrichtung an dem Bauteil an und die Biegeeinrichtung gibt das Bauteil wieder frei, so dass diese zweite Klemmeinrichtung das Bauteil an die nächste Biegeeinrichtung abgeben kann usw. Weiterhin ist auch der Einsatz komplexer Biegesysteme bekannt, welche in der Lage sind, an einem Bauteil innerhalb einer einzigen Bearbeitungsstation mehrere Biegevorgänge durchzuführen, wobei das Bauteil innerhalb der Biegestation mehrfach umgespannt wird. Bending of wire sections are known in mass production and mass production of different components. So is out of the DE 196 30 023 A1 a method for deforming rod-shaped components is described, in which a component is fed via a clamping device of a bending device, after which the clamping device is released from the component and then carried out by the bending device, a first bend. Subsequently, a next clamping device engages the component and the bending device releases the component again, so that this second clamping device can deliver the component to the next bending device, etc. Furthermore, the use of complex bending systems is known, which are able to a Component to perform several bending operations within a single processing station, wherein the component is re-spanned several times within the bending station.

Nachteilig an den vorbekannten Verfahren ist, dass diese sehr aufwändig gestaltet sind, wodurch der Fertigungsdurchsatz begrenzt ist. Darüber hinaus erfordern insbesondere komplexe Biegestationen hohe Investitionen. A disadvantage of the previously known method that they are designed very complex, whereby the production throughput is limited. In addition, especially complex bending stations require high investment.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mäanderfedern bereitzustellen, welches einen hohen Fertigungsdurchsatz ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass ein Drahtabschnitt definierter Länge mittig in eine Haltevorrichtung eingespannt wird, welche Haltevorrichtung auf einen ringförmigen Verfahrweg angeordnet wird, entlang dessen mehrere Biegestationen angeordnet sind, wobei die Haltevorrichtung taktweise entlang des Verfahrweges bewegt wird und wobei der Draht innerhalb jeden Taktes an einer Biegestation wenigstens eine definierte Biegung erfährt, welche Biegungen an den Biegestationen sich taktweise mäanderförmig ergänzend ausgeführt werden, ist eine vollständige Biegebearbeitung eines Drahtes bis zur Herstellung einer Mäanderfeder mit nur einer Einspannung innerhalb einer Haltevorrichtung ermöglicht, wodurch zeitaufwändige Umspannungen entfallen. The invention aims to remedy this situation. The invention is based on the object to provide a method for producing meandering springs, which allows a high production throughput. According to the invention, this object is solved by the features of claim 1. Characterized in that a wire section of defined length is clamped centrally in a holding device, which holding device is arranged on an annular path along which a plurality of bending stations are arranged, wherein the holding device is moved cyclically along the travel and wherein the wire within each cycle at a bending station at least undergoes a defined bend, which bends at the bending stations are intermittently running meandering complementary, a complete bending processing of a wire to produce a meandering spring with only one clamping within a holding device allows, eliminating time-consuming Umspannungen.

Unter dem Begriff „ringförmiger Verfahrweg“ ist vorliegend jedweder Verfahrweg mit einem in sich geschlossenen Verlauf (ohne Anfang und Ende) zu verstehen, beispielsweise kreisförmig, oval, rechteckförmig oder auch in Form einer acht. In the present case, the term "annular travel path" is to be understood as meaning any travel path with a closed course (without beginning and end), for example circular, oval, rectangular or even in the form of an eight.

Unter dem Begriff einer „mittigen Einspannung“ ist vorliegend keine mathematisch mittige Positionierung des Drahtabschnitts in der Haltevorrichtung, sondern vielmehr eine Einspannung in einem mittigen Bereich des Drahtabschnitts (im Gegensatz zu einer endseitigen Einspannung) zu verstehen. In the present case, the term "central clamping" does not mean a mathematically central positioning of the wire section in the holding device, but rather a clamping in a central region of the wire section (in contrast to an end clamping).

In Weiterbildung der Erfindung erfolgen die schrittweise durchgeführten Biegungen nacheinander von den Drahtenden zur Drahtmitte hin. Hierdurch ist eine zeitoptimierte schrittweise Bearbeitung ohne der Notwendigkeit eines Versetzens des Drahtes innerhalb der Haltevorrichtung erzielt. In a further development of the invention, the successive bends take place successively from the wire ends to the wire center. As a result, a time-optimized step-by-step processing is achieved without the need for a displacement of the wire within the holding device.

In Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Biegestationen jeweils eine verfahrbare Biegeeinrichtung, die innerhalb jeden Taktes an den von der jeweiligen Haltevorrichtung gehaltenen Draht angestellt wird und nach erfolgtem Biegevorgang in ihre Ursprungsposition zurückgefahren wird. Hierdurch ist ein gleichmäßiger, ringförmiger Verfahrweg auf kleinstem Raum ohne die Gefahr einer Kollision von Biegeeinrichtung und Haltevorrichtung erzielt. In an embodiment of the invention, the bending stations each comprise a movable bending device which is employed within each cycle to the wire held by the respective holding device and is moved back to its original position after the bending process has taken place. As a result, a uniform, annular travel is achieved in the smallest space without the risk of collision of bending device and fixture.

In Weiterbildung der Erfindung werden auf dem ringförmigen Verfahrweg gleichmäßig beabstandet zueinander mehrere Zangen angeordnet, wobei innerhalb eines jeden Taktes eine jeweils nachfolgende Zange mit einem Drahtabschnitt bestückt wird, der in den nachfolgenden Takten jeweils an einer Biegestation denselben Biegevorgängen der jeweils vorausgehenden Drahtabschnitte unterzogen wird. Hierdurch ist eine gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Drahtabschnitte ermöglicht, wodurch der Fertigungsdurchsatz erhöht ist. Dabei ist eine Umrüstung einzelner Biegestationen nicht erforderlich, da diese jeweils denselben Biegevorgang taktweise an den zugeführten Drahtabschnitten durchführen. In a further development of the invention, a plurality of pliers are uniformly spaced from one another on the annular travel path, wherein a respective subsequent pliers within each clock is equipped with a wire section, which is subjected to the same bending operations of the respective preceding wire sections in the subsequent cycles each at a bending station. As a result, a simultaneous processing of multiple wire sections is possible, whereby the production throughput is increased. It is not necessary to retrofit individual bending stations, since they each perform the same bending operation in cycles on the supplied wire sections.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Zangen auf einer Kreis- oder Kreisringscheibe angeordnet, wobei die taktweisen Bewegungen der Zangen durch taktweise Drehung der Scheibe um einen definierten, jeweils gleichen Drehwinkel erfolgt. Hierdurch ist eine Bearbeitung auf engstem Raum ermöglicht; ein separater Antrieb einer jeweiligen Zange ist nicht erforderlich. Zudem ist auf diese Weise eine einfach steuerbare, präzise Positionierung der einzelnen Zangen ermöglicht. In a further embodiment of the invention, the pliers are arranged on a circular or circular disk, wherein the cyclic movements of the pliers by cyclically rotating the disc to a defined, each same angle of rotation takes place. As a result, a processing in a confined space is possible; a separate drive a respective pliers is not required. In addition, an easily controllable, precise positioning of the individual pliers is possible in this way.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestückung der Zangen mit Drahtabschnitten gleicher Längen durch Drahtzuführung von Coil mit nachfolgendem Ablängen. Hierdurch ist eine zügige, aufwandminimierte Zuführung von Drahtabschnitten erzielt. Ein Transfer einzelner Drahtabschnitte ist auf diese Weise nicht erforderlich. Der Draht wird direkt vom Coil in der jeweiligen Zange positioniert, welche diesen aufnimmt, wonach der Draht abgelängt wird, derart, dass der abgelängte Draht mittig von der jeweiligen Zange aufgenommen ist. In a further embodiment of the invention, the placement of the pliers with wire sections of equal lengths by wire feed of coil takes place with subsequent cutting to length. As a result, a speedy, effort minimized supply of wire sections is achieved. A transfer of individual wire sections is not required in this way. The wire is positioned directly by the coil in the respective pliers, which receives this, after which the wire cut to length is such that the cut wire is centrally received by the respective pliers.

In Weiterbildung der Erfindung wird für jeden Biegevorgang der jeweilige Drahtabschnitt in einer Matrize der Biegeeinrichtung positioniert und nachfolgend wird der Draht mittels der Matrize über einen rotierbaren Biegefinger gebogen, an der die Matrize angeordnet ist. Hierdurch ist der Einsatz mehrerer gleichartiger Biegevorrichtung entlang des Verfahrweges ermöglicht, welche zugleich einfach aufgebaut sind. Bei derartigen Biegevorrichtungen sind regelmäßig die Matrizen austauschbar, so dass eine kostengünstige Einstellung der Biegevorrichtungen auf die jeweils gewünschten Drahtstärken ermöglicht ist. In a further development of the invention, the respective wire section is positioned in a die of the bending device for each bending operation and subsequently the wire is bent by means of the die via a rotatable bending finger, on which the die is arranged. This allows the use of several similar bending device along the travel, which are also simple. In such bending devices regularly the matrices are interchangeable, so that a cost-effective adjustment of the bending devices is made possible to the respective desired wire thicknesses.

Andere Weiterbildungen und Ausgestaltung der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen: Other developments and refinement of the invention are specified in the remaining subclaims. An embodiment of the invention is illustrated in the drawings will be described in detail below. Show it:

1 die schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Mäanderfedern; 1 the schematic representation of a method for producing meandering springs;

2 die schematische Darstellung einer Anordnung von Biegestationen entlang eines Verfahrweges zur Durchführung des Verfahrens nach 1; 2 the schematic representation of an arrangement of bending stations along a path for carrying out the method according to 1 ;

3 die Darstellung der Anordnung aus 2 in der Seitenansicht; 3 the representation of the arrangement 2 in the side view;

4 die vereinfachte Darstellung der Anordnung aus 3 mit Drahtzuführungsstation und einer Biegestation; 4 the simplified representation of the arrangement 3 with wire feed station and a bending station;

5 die Detailansicht einer an eine Zange zugeführten Biegevorrichtung der Anordnung aus 3 mit angedeuteten Drahtstück; 5 the detail view of a supplied to a pair of pliers bending device of the arrangement 3 with indicated piece of wire;

6 die schematische Darstellung einer Biegeeinrichtung der Anordnung aus 1

a) in der Ansicht von vorne
b) in der Seitenansicht.

6 the schematic representation of a bending device of the arrangement 1

a) in the view from the front
b) in the side view.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Verfahren zur Herstellung von Mäanderfedern ist schematisch in 1 dargestellt. Ein von einer Drahtzuführeinrichtung 5 bereitgestellter Drahtabschnitt 1 wird in eine – in 1 nicht dargestellte – Haltevorrichtung eingespannt und nachfolgend einer ersten Biegestation zugeführt, wo der Drahtabschnitt an einem Ende eine erste Biegung erfährt (Biegeschritt i). Der so gebogene Drahtabschnitt wird der nächsten Biegestation 2 zugeführt, wo es an dem gegenüberliegenden Ende denselben Biegeprozess erfährt (Verfahrensschritt ii). Anschließend wird der Biegeabschnitt zur nächsten Biegestation 2 gefördert, wo an dem ersten Ende ein weiterer Biegevorgang erfolgt (Verfahrensschritt iii). Anschließend wird der so gebogene Drahtabschnitt der nachfolgenden Biegestation 2 zugeführt, wo wiederum an dem gegenüberliegenden zweiten Ende derselbe Biegeprozess durchgeführt wird. Auf diese Weise erfolgt taktweise wechselseitig von außen nach innen die Biegebearbeitung des Drahtabschnitts 1 über die entlang dem Verfahrweg angeordnete Biegestationen 2 bis zur Fertigstellung der Mäanderfeder (Verfahrensschritt n). The method chosen for the embodiment of meandering springs is shown schematically in FIG 1 shown. One from a wire feeder 5 provided wire section 1 becomes a - in 1 not shown - holding device clamped and subsequently fed to a first bending station, where the wire section at one end undergoes a first bend (bending step i). The bent wire section becomes the next bending station 2 fed where it undergoes the same bending process at the opposite end (process step ii). Subsequently, the bending section to the next bending station 2 promoted, where at the first end a further bending process takes place (step iii). Subsequently, the thus bent wire section of the subsequent bending station 2 fed, where again at the opposite second end of the same bending process is performed. In this way, intermittently from outside to inside, the bending processing of the wire section takes place cyclically 1 over the bending stations arranged along the travel path 2 until the completion of the meandering spring (method step n).

In den 2 bis 5 ist beispielhaft eine Anordnung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens dargestellt. Auf einer drehbar gelagerten Kreisringscheibe 4, die mit einem Drehantrieb 41 verbunden ist, sind gleichmäßig beabstandet zueinander Zangen 3 angeordnet. Oberhalb der Kreisringscheibe 4 ist ein kreisringförmig ausgebildetes, stationäres Traggestell 6 angeordnet, an dem radial beabstandet zueinander Biegestationen 2 positioniert sind. Die Biegestationen 2 sind identisch ausgebildet und umfassen eine Biegevorrichtung 20, die über einen horizontalen Antrieb 21 sowie einen vertikalen Antrieb 22 verfahrbar ist. An der Biegevorrichtung 20 ist ein Biegefinger 24 angeordnet, der über einen Biegeantrieb 43 rotierbar ist und an dem eine Biegematrize 25 angeordnet ist. Wie in 5 angedeutet ist, wird der Biegefinger 24 mit der Biegematrize 25 in einer definierten Position auf den Drahtabschnitt 1 positioniert. Nachfolgend wird der Biegefinger 24 mit der Biegematrize 25 über den Biegeantrieb 23 rotiert, wodurch die Biegung an dem Drahtabschnitt 1 erfolgt. Nachfolgend wird die Biegevorrichtung 20 über den vertikalen Antrieb 22 und den horizontalen Antrieb 21 von dem Drahtabschnitt 1 entfernt und in ihre Ursprungsposition zurückverfahren, wonach die Zange 3 mit dem so gebogenen Drahtabschnitt 1 über die Kreisringscheibe 4 der nachfolgenden Biegestation 2 zugeführt wird. Durch die entsprechende Drehung der Kreisringscheibe 4 über den Drehantrieb 41 wird zugleich die nachfolgend positionierte Zange 3 mit einem entsprechend aufgenommenen weiteren Drahtabschnitt 1 der Biegestation 2 zugeführt, welche in der vorstehend beschriebenen Art und Weise denselben Biegevorgang an diesem neuen Drahtabschnitt 1 durchführt. In the 2 to 5 an arrangement for carrying out the above method is shown by way of example. On a rotatable circular disk 4 that with a rotary drive 41 are connected to each other, evenly spaced pliers 3 arranged. Above the circular disk 4 is a circular trained, stationary support frame 6 arranged on the radially spaced from each other bending stations 2 are positioned. The bending stations 2 are identical and comprise a bending device 20 that have a horizontal drive 21 as well as a vertical drive 22 is movable. At the bending device 20 is a bending finger 24 arranged, via a bending drive 43 is rotatable and on which a bending die 25 is arranged. As in 5 is indicated, the bending finger 24 with the bending die 25 in a defined position on the wire section 1 positioned. The following is the bending finger 24 with the bending die 25 over the bending drive 23 rotates, causing the bend on the wire section 1 he follows. The following is the bending device 20 over the vertical drive 22 and the horizontal drive 21 from the wire section 1 removed and return to their original position, after which the pliers 3 with the wire section bent in this way 1 over the circular disk 4 the subsequent bending station 2 is supplied. By the corresponding rotation of the annular disc 4 over the rotary drive 41 becomes at the same time the subsequently positioned pliers 3 with a correspondingly received further wire section 1 the bending station 2 which, in the manner described above, performs the same bending operation on this new wire section 1 performs.

Die Zuführung eines Drahtabschnitts 1 in eine Zange 3 ist schematisch in 4 dargestellt. Von einem – nicht dargestellten – Coil wird der Draht über den Drahteinzug 51 der Drahtzuführeinrichtung 5 einer Zange 3 zugeführt, welche den Draht aufnimmt. Anschließend wird der Draht über eine Schere 52 abgelängt, derart, dass der so erzielte Drahtabschnitt 1 eine definierte Länge aufweist und mittig in der Zange 3 eingespannt ist. Nachfolgend wird die Zange 3 dann in der zuvor beschriebenen Art und Weise über eine jeweilige Drehung der Kreisringscheibe 4 taktweise den einzelnen Biegestationen 2 zugeführt. The feeding of a wire section 1 in a pair of pliers 3 is schematic in 4 shown. From a coil - not shown - the wire is on the wire feed 51 the wire feeder 5 a pair of pliers 3 fed, which receives the wire. Then the wire is over a pair of scissors 52 cut to length, such that the thus obtained wire section 1 has a defined length and centered in the pliers 3 is clamped. The following is the pliers 3 then in the manner described above via a respective rotation of the annular disc 4 intermittently to the individual bending stations 2 fed.

Claims

Method of producing meandering springs by reciprocally bending wire sections previously made in predetermined lengths ( 1 ) by means of at least one bending device, characterized in that a wire section ( 1 ) is clamped centrally in a holding device, which holding device is arranged on an annular path along which several bending stations ( 2 ), wherein the holding device is moved in cycles along the travel path and wherein the wire section within each cycle at a bending station ( 2 ) undergoes at least one defined bend, which bends at the bending stations ( 2 ) are performed intermittently in a meandering manner.

A method according to claim 1, characterized in that the successive bends take place in succession from the wire ends to the wire center out.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the bending stations ( 2 ) each have a movable bending device ( 20 ) within each cycle at the wire section held by the respective holding device ( 1 ) is turned on and is returned to its original position after the bending process.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the annular path evenly spaced apart a plurality of pliers ( 3 ), wherein within each cycle a respective subsequent pliers ( 3 ) with a wire section ( 1 ) is fitted, which in the subsequent cycles each at a bending station ( 2 ) the same bending operations of the preceding wire sections ( 1 ).

Method according to claim 4, characterized in that the tongs ( 3 ) on a circular or circular disk ( 4 ), wherein the cyclic movements of the pliers ( 3 ) by cyclically rotating the circular or circular disk ( 4 ) takes place at a defined, each same angle of rotation.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that the placement of the pliers ( 3 ) with wire sections ( 1 ) of equal lengths by wire feed from the coil followed by cutting to length.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for each bending operation of the respective wire section ( 1 ) in a die ( 25 ) of the bending device is positioned and subsequently by means of the die ( 25 ) via a rotatable bending finger ( 24 ) is bent, on which the die ( 25 ) is arranged.