-
Einrichtung zum Biegen und Härten von Blattfedern Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Biegen und Härten von Blattfedern, unter Verwendung zusammenfahrbarer
Formen und eines Bades.
-
Es ist bekannt, Blattfedern in einer Maschine zu biegen und zu härten.
Die fortschrittlichste der bekannten Maschinen ist als Achtstern ausgebildet und
trägt acht Biegeschablonen und acht Formoberteile, die auseinander- und zusammengefahren
werden können. Bei dieser bekannten Maschine wurde in der vorderen Senk-rechten
das warmrote Blatt eingesetzt und durch Schließen der Formelemente gebogen, dann
wurde die Vorrichtung um einen Takt bewegt und das Blatt in das ölbad eingesetzt.
Es verblieb während zweier Takte im öl und wurde während des dritten Taktes
aus der nunmehr geöffneten Form gelöst und herausgezogen, so daß, wenn mit der Maschine
vertretbare Ausstoßzahlen erreicht werden sollten, das Blatt nur relativ kurze Zeit
im ölbad verblieb. Schwierigkeiten in bezug auf die Dauerverformung und Härtung
waren die Folge. Die Federn verließen oftmals bereits bei Temperaturen über 2001
C die Form, während erstrebt werden muß, die Feder bis zu einer Temperatur
von etwa 500 C im Härtebad zu halten.
-
Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung war die Schwierigkeit,
auf andere Federformate umzubauen. Es mußten die festen Formelemente vom Achtstern
gelöst werden, was im normalen Einsatz Urnbauzeiten von 25 bis 30% bedeutete.
-
Es ist seit einem halben Jahrhundert bekannt, eine Einrichtung zum
Biegen und Härten von Blattfedern so auszubilden, daß einzeln zusammenfahr- und
verriegelbare Formen mit Hilfe von Transportketten durch ein Bad bewegt und nach
Verlassen-des Bades automatisch geöffnet werden. Auch hier waren die Umrüstzeiten
sehr lang, und die Verweilzeit im Bad wirkte voll auf die Stückfolgezeit.
-
Es ist weiterhin eine Einrichtung zum Biegen und Härten von Blattfedern
bekanntgeworden, bei der eine Trommel fest zwölf radial zusammenfahrbare Formen
trug, die durch Kurvenstücke gespannt wurden, wobei jeweils drei Formen gleichzeitig
im Bad verweilten, die Stückfolgezeit also den dritten Teil der Verweilzeit im Bad
betrug. Auch hier war die Umrüstzeit erheblich.
-
Gegenstand der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, welche
die bisherigen Nachteile vermeidet, eine geringe Folgezeit und praktisch keine Umbauzeiten
erfordert und in der die Feder bis zu Abkühlternperaturen von etwa 501 C
gehalten wird.
-
Erfindungsgenläß wird diese Aufgabe dadurch ge-
löst, daß eine
Einrichtung zum Biegen und Härten von Blattfedern, unter Verwendung einzeln zusammenfahr-
und verriegelbarer Formen, die mit Hilfe von Transportketten durch ein Bad bewegt
werden und nach Verlassen des Bades automatisch geöffnet werden, so ausgebildet
ist, daß die als an sich bekannte Quettenrahmen ausgebildeten Formen nicht fest
mit der Transporteinrichtung verbunden sind und von dieser lediglich mitgenommen
werden.
-
Durch die Anordnung unabhängiger Quettenrahmen, die, ohne fest mit
der Transporteinrichtung verbunden zu sein, lediglich von ihr mitgenommen werden,
kann die Dauer der verschiedenen Behandlungsschritte unabhängig von der Dauer des
Einlegens und Entnehmens gewählt werden. Es kann also trotz einer sehr langen Verweilzeit
eine sehr kurze Stückfolgezeit erreicht werden, beispielsweise, wie der Erfinder
festgestellt hat, eine Stückfolgezeit von 2 Sekunden. Das entspricht etwa einem
Zehntel der bisher erreichten Stückfolgezeiten. Umbauzeiten entfallen praktisch
völlig, denn die Umrüstung erfolgt einfach durch Verwendung anderer Quettenrahmen.
-
Die Transportvorrichtung wird mit Vorteil aus zwei Zubringerketten
und zwei Badketten bestehen, welche unabhängig voneinander antreibbar sind, und
außerdem wird eine Spannvorrichtung aus zwei Spannketten angeordnet sein, die harmonisch
zu den Zubringerketten umlaufen. Unter harmonischem Umlauf soll hier verstanden
sein, daß die Badketten wenigstens so schnell laufen, daß sie sich um eine Quettenrahmenbreite
fortbewegt haben, während die Spannvorrichtung einen Quettenrahmen spannt und
absenkt.
Die Federn können also ira Bad wesentlich langsamer bewegt werden, als etwa die
leeren Quettenrahmen zurückgeführt und/oder die Quettenrahmen beschickt, gespannt
oder verteilt werden.
-
Rechnet man mit einer Tauchzeit von 60 Sekunden, so ergab sich
bei der bisherigen Vorrichtung, die als Achtstern ausgebildet war und bei der etwa
zweieinhalb Arbeitstakte die Feder im Bad verblieb, eine Folgezeit von etwa 20 Sekunden.
In der Stunde konnten demnach, ohne Umbau, etwa einhundertachtzig Federn behandelt
werden.
-
Sieht man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur zehn Quettenrahmen
vor, so ergibt sich bei 60 Sekunden Tauchzeit eine Stückfolgezeit von
6 Sekunden, d. h., in der Stunde können sechshundert Federn bearbeitet
werden. Sieht man, wie im Ausführungsbeispiel, achtzehn Quettenrahmen vor, so ergibt
sich eine Stückfolgezeit von 3,-13 Sekunden, d. h., in der Stunde können
etwa 1080 Federn in der gleichen Vorrichtung bearbeitet und optimal gehärtet
und gekühlt werden. Die Temperatur des Bades wird dabei so gewählt werden, daß die
kürzeste Abkühlzeit erreicht wird, und zwar soll das Bad etwa eine Temperatur von
50 bis 60' C haben und bei dieser Temperatur gehalten werden.
-
Bisher war es bei dem relativ geringen Durchsatz notwendig, das Bad
aufzuheizen, was in der Regel bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung entfällt, ja
es kann notwendig sein, das Bad noch zu kühlen.
-
Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
mit Hilfe von Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnung stellt dar F i
g. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei
eine Seitenwand weggelassen wurde, F i g. 2 die Draufsicht auf F i
g. 1,
F i g. 3 die Stirnansicht mit weggelassener Stirnwand des Badkessels,
gesehen in Richtung des Pfeiles A in F ig. 1,
F i g. 4 einen Quettenrahmen
in stark vergrößertem Maßstab, wobei im Unterteil rechts das Joch und links der
Grundbalken dargestellt sind, F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V
in F ig. 4, F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i
g. 4, F i g. 7 eine Einzelheit zur Betätigung des die Quettenrahmen
haltenden Anschlages, F i g. 8 eine weitere Einzelheit hierzu, F i
g. 9 eine weitere Einzelheit zur Sicherung der Anschläge, teilweise im Schnitt,
F i g. 10 um 901 verschwenkt eine Anordnung zum Lösen des verriegelten
Quettenrahmens.
-
Die erlindungsgemäße Einrichtung ist in einer Wanne 1 angeordnet,
die das Ölbad 2 enthält. Das Bad 2 kann je nach dem Durchsatz verschiedene
Spiegelhöhe besitzen, etwa die in F i g. 1- mit 3 und 4 bezeichnete
maximale und minimale Spiegelhöhe. Mit Vorteil ist die Wanne 1 im Boden versenkt,
so daß der mit 5 bezeichnete Flur etwa die Höhe hat, wie in F i
g. 1 ersichtlich. Die Wanne ist in üblicher Weise mit Zu- und Abfluß
6 und 7 versehen. Zusätzlich können Heiz- oder Kühlrohre
8 angeordnet sein. In der Wanne sind zwei, in F i g. 1 angedeutete,
in den F i g. 2 und 3 deutlicher dargestellte Säulen 9 vorgesehen,
welche die Antriebsräder und die Schienen für die Transportmittel tragen.
-
Im rückwärtigen Teil der Wanne sind auf einem Rahmen 12, der sich
auf Füße 10, 11 stützt, vertikale Ständer 13, 14 angeordnet, welche
Umlenkrollen 15,
16 und 17 für die Zubringerketten
18 tragen.
-
Die Zubringerketten laufen weiter über ein Antriebsrad 19 und
eine Umlenkrolle 20, die an den Säulen 9 befestigt sind. Diese Anordnung
ist nur beispielsweise geschildert; der Antrieb kann auf jede beliebige gewünschte
Weise erfolgen.
-
Von den Säulen 9 und den Ständern 13, 14 bzw. dem Rahmen
1-2 werden obere Schienen 21 und untere Schienen 22 für die leeren Quettenrahmen
getragen sowie obere Schienen 23 und untere Schienen 24 für die gefüllten
und verriegelten Quettenrahmen. Außerdem siäd Rollenbahnen 25, 26 und
27
für die Zubringerketten 18 und die Badketten 28 vor-Cresehen.
Die Bewegung der Quettenrahmen wird weiter unterstützt durch Schienen
29 und 30 mit zugehörigen Fan-teilen.
-
Die Quettenrahmen bestehen aus einem Grundbalken 31, zwei Säulen
32 und einem Joch 33. Das Joch 33 sitzt mit seinen Enden auf
einer Stahlgaßbüchse 34 und ist mit dem Joch 33 und den Präzisionsrohr gefertigten
Säulen 32 durch einen Splint 35
verbunden, der in Langlöchern
36 gleiten kann. Das Joch 33 trägt Spannelemente 37, die durch
beliebige, an sich bekannte Mittel verstellt und in unterschiedlicher Neigung gehalten
werden können. Mit Vorteil tragen die Spannelemente Pendeldruckstücke
38 oder Rollen 39. Die Spannvorrichtungen werden je nach dem
gewünschten Biegeradius der Federstreckung eingestellt. Sie arbeiten zusammen mit
der Biegeschablone 40, welche am Grundbalken 31 befestigt ist. Im Unterteil
von F i g. 4 sind zwei unterschiedliche Biegeschablonen dargestellt; im Oberteil
ist die entsprechende Einstellung der Spannelemente ersichtlich.
-
Die Feder 41 wird, wie in F i g. 4 strichpunktiert dargestellt,
zunächst aufgelegt, und zwar auf Federablagen 42 und gegen einen Federanschlag 43.
Beim Schließen des Quettenrahmens treten die Querstege 42 a der Federablagen 42
in entsprechende Ausnehmungen 44 der Biegeschablonen 40.
-
Die Enden des Joches 33 tragen einen Achsstummel 45, auf dem
eine mit Vorzug als Kugellager ausgebildete Laufrolle 46 angeordnet ist. In der
Stahlgußbüchse 34, welche das Joch 33 auf den Säulen 32
führt, sind
Ausnehmungen 47 vorgesehen. Wird nun das Joch in F i g. 4 in Richtung des
Pfeiles B bewegt, so gelangt es in die strichpunktiert angedeutete, mit 33a bezeichnete
Stellung. Dabei treten die Ausnehmungen 47- über Sperren 48, und der Quettenrahmen
wird in dieser Position verriegelt. Die Sperren 48 in den Säulen 32 sind
zangenförmig ausgebildet. Sie werden dauernd durch eine Feder 49 gespreizt. Die
anderen Schenkel 50 der zangenartigen Federsperre sind durch die Feder 49
normalerweise geschlossen. Zwischen ihnen liegt eine Rolle 51, die an einem
Zugstab 52 angeordnet ist, welcher in einem Entriegelungsteller
53 endet und normalerweise durch eine Feder 54 so gehalten wird, daß der
Entriegelungsteller 53 am Grundbalken 31 anliegt. Der Entriegelungsteller
53 ist mit Vorteil mit Hilfe von FÜhrungsstiften 55 in einem Bodenstück
56 geführt, das auch als Führung für den Zugstab 52 dient. Wird der
Entriegelungsteller 53 nach unten gezogen, so nimmt er die in F i
g. 5 strichpunktiert gezeichnete Lage ein (Stellung 53a). Die Rolle 51 erreicht
die Position 51a, so daß die anderen Schenkel die Stellung 50a
einnehmen
und die Sperre 48, indem sie die Position 48 a einnimmt, das Joch 33 wieder
freigibt.
-
Auch der Grundbalken 31 trägt Laufrollen 57, auf denen
er auf geeigneten Schienen geführt werden kann.
-
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, werden die Quettenrahmen in geöffnetem
Zustand von der Zubringerkette 18 geführt. Dabei laufen die Laufrollen 46
auf oberen Schienen 21 und die Laufrollen 57 auf unteren Schienen 22. Gegen
die Federeinlagestelle C hin sinken die unteren Schienen 22 ab, so daß die
Quettenrahmen einpendeln und, während die Zubringerkette 18 vom Antriebsrad
19 übernommen wird, der Ouettenrahmen die senkrechte Stellung erreicht. Unterstützt
wird die Bewegung nicht nur durch die Schienen 30, sondern auch noch durch
die Steuerschienen 58.
-
Auf dem senkrechten Weg des Quettenrahmens trifft der Entriegelungstcller
53 gegen einen Anschlag 59, der den Weg des Grundbalkens zunächst
beendet. Es wird nunmehr die Feder eingelegt, wie aus F i g. 4 ersichtlich,
und das Joch 33 über die Achsstummel 45 von der Spannkette 60 so lange
niederdrückt, bis der Quettenrahmen geschlossen ist, also die Sperre 48 in die Ausnehmungen
47 eingerastet ist. In diesem Moment fährt eine am Oberjoch befindliche Schaltkurve
61 gegen die Auflaufrollen 62 eines Schwenkhebels
63 und betätigt eine Zugstange 64. Die Zugstange 64 zieht über eine Schwinge
65, die ortsfest etwa durch einen Bolzen 66 angelenkt ist, den Anschlag
59 zurück, so daß der nunmehr geschlossene Quettenrahmen, getrieben von der
Spannkette, seinen Weg weiter beschreiben kann, bis er von der Badkette
28 übernommen wird.
-
Um ein sofortiges Zurückschnappen des Anschlages 59 zu verhindern,
nachdem die Rolle 62 die Schaltkurve 61 passiert hat, ist eine in
F i g. 9 dargestellte Sicherung in Form eines Riegels 67 vorgesehen,
die in eine Ausnehmung des durch eine Feder 68 belasteten Anschlages
59 einrastet, wobei der Riegel 67 selbst durch eine Feder
69 belastet ist. Der Riegel 67 trägt einen Zugstift 70. In
einer mit dem Gehäuse 71 des Riegels 67 verbundenen Buchse
72
gleitet ein Sperrstück 73, das über eine geneigte Ebene 74 den Zugstift
70 anziehen und damit den Anschlag 59 entriegeln kann. Das Sperrstück
73 wird von einer Zugstange 75 betätigt, welche über Schwingen
76, 77 und eine Zugstange 78 bewegt wird. Die Schwinge 77 trägt
zu diesem Zweck an ihrem Ende eine Rolle 79, welche von einer Freigabekurve
80
betätigt wird, die etwa entgegengesetzt der Schaltkurve 61 am Grundbalken
angeordnet ist. Die Anschläge 59 treten also, nachdem der Grundbalken
31
und damit die Freigabekurve 80 die Rolle 79 passiert haben,
wieder nach vorn in den Weg des Grundbalkens des nächsten Quettenrahmens.
-
Im Entnahmebereich D werden die Quettenrahmen wieder geöffnet,
und zwar geschieht dies durch eine Einrichtung, wie in F i g. 10 dargestellt,
wobei diese Einrichtung allerdings im Uhrzeigersinn um 901 gedreht zu denken
ist. In den Weg der Entriegelungsteller 53 treten Klauen 81, die an
Hebeln 82, 83 befestigt sind, welche um Bolzen 84, 85 schwenken können.
Die freien Enden der Hebel 82, 83 umgreifen mit Langlöchern einen Zapfen
86, der mit Hilfe einer Feder 87 nachgiebig gelagert ist. Der Entriegelungsteller
53 wird also, während der Quettenrahmen von der Zubringerkette weitertransportiert
wird, zurückgezogen und etwa die in F i g. 5 strichpunktiert gezeichnete
Stellung einnehmen, so daß die Sperren 48 in die Säulen 32 treten und das
Joch 33 freigeben. Der Hebel 82 weist einen weiteren Arm
88 auf, der mit einer Druckstange 89 verbunden ist, die an einer Schwinge
90 angreift, welche an ihrem anderen Arm eine Rolle 91 trägt.
-
Hat das Joch 33 in F i g. 10 die mit 33 b bezeichnete,
strichpunktiert dargestellte Stellung erreicht, so hat die Schaltkurve
61 über die Rolle 91, die Schwinge 90, den Arm 88 und
die Hebel 82, 83 die Klauen 81 geöffnet, so daß der Quettenrahmen
nunmehr in geöffnetem Zustand weitertransportiert werden kann, wobei die fertige
Feder auf übliche Art und Weise entnommen wird und der Quettenrahmen, von der Zubringerkette
weitergeführt, zu neuer Verwendung bereit ist.
-
Obwohl die Zubringerketten kontinuierlich laufen und auch die Spannketten
sowie die Badketten gleichmäßig umlaufen, werden doch die Quettenrahmen in den verschiedenen
Teilen der Vorrichtung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt, beispielsweise
durch das Bad langsamer als im Oberteil, so daß der Härtevorgang völlig beherrscht
wird. Die geneigte Lage, in welcher die Quettenrahmen das Bad durchlaufen, begünstigt
die Umspülung der Feder, die geneigte Lage beim Verlassen und während des Rücktransportes
begünstigt das Abtropfen.
-
Die Quettenrahmen schließen formschlüssig. Die Spannelemente sind
zwar federnd gelagert, doch sind diese Federn nur vorgesehen, um Ungenauigkeiten
in der Materialstärke auszugleichen. Sie sind wesentlich stärker als die Kraft,
die notwendig ist, um das warme Federblatt zu biegen.