DE1552141B2 - Drahtbiegevorrichtung zum Formen von Haken, insbesondere an Schraubenfedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtbiegevorrichtung zum Formen von Haken, insbesondere an Schraubenfedern, mit einer eine Umfangsnut aufweisenden, in der Ebene der Umfangsnut auf einer bogenförmigen Bahn bewegbaren Biegerolle, die mit einer Exzenterwelle und einem hin- und herdrehend beweglichen Antriebsmechanismus gekoppelt ist.

Schraubenfedern, die als Zugfedern benutzt werden sollen, müssen an jedem Ende einen Haken aufweisen. Es ist bekannt, Schraubenfedern dadurch herzustellen, daß ein Draht auf einem Dorn zu einer Wendel gewunden wird. Es ist ferner bekannt, den Draht zur Bildung der Federn um einen mit Nuten versehenen Dorn zu ziehen, um die Wendelform zu erreichen. Bei beiden Herstellungsweisen verlaufen dann die freien Enden der Federn im rechten Winkel zur Mittellinie der Wendel. Man biegt die Enden dann an einem Widerlager derart um, daß sie parallel zur Mittellinie der Wendel liegen, und die Enden werden dann auf die gewünschte Länge gekürzt.

Um einen Haken anzuformen, wird das entsprechende Endstück an einem vom freien Endpunkt entfernten Punkt quer gegen einen zylindrischen Dorn gelegt und

ίο das freie Ende wird dann mittels eines Werkzeuges in Form einer Biegerolle um den Dorn gebogen. Das Werkzeug greift zunächst tangential zum Dorn in linearer Richtung im rechten Winkel zu der Mittellinie der Wendel und dann in einer linearen Richtung paral-IeI zur Mittellinie der Wendel an. Da üblicherweise die Drahtschneideeinrichtung auch im Bereich der Mittellinie der Wendel liegt, ist die Einstellbarkeit einer solchen Vorrichtung zum Anformen von Haken, die ja wiederum unterschiedliche Radien, Krümmungsgrade,

ao Krümmungsrichtungen und Längen aufweisen, sehr gering. Bei'den gattungsgemäßen Vorrichtungen (USA.-Patentschriften 2 809 675 und 2 843 159) besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß durch die Anordnung der Biegerolle auf der Exzenterwelle der Antriebsmittel Einstellarbeiten im Arbeitsbereich der Biegerolle vorgenommen werden müssen, wo nur ein sehr geringer Raum zur Verfügung steht, so daß die von Haus aus schon recht geringe Einstellmöglichkeit noch weiter eingeengt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drahtbiegevorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die in weiten Grenzen Einstellungen der Biegerolle außerhalb ihres Arbeitsbereichs ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Exzenterwelle radial zu ihrer Drehachse einstellbar ist, daß die Biegerolle versetzt zu der Exzenterwelle an einem Kopf befestigt ist und daß der Kopf an der Exzenterwelle angelenkt und an dem einen Ende einer Welle festgelegt ist, die in einem Gelenkstück drehbar und in axialer Richtung gleitbar gelagert ist, und daß ferner die bogenförmige Bahn der Biegerolle sowohl bezüglich ihrer Raumlage als auch ihres Krümmungsmittelpunktes einstellbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Drahtbiegevorrichtung ist in vorteilhafter Weise der Halbmesser der bogenförmigen Bahn der Biegerolle in weiten Grenzen einstellbar, und es ist ferner die bogenförmige Bahn der Biegerolle sowohl bezüglich ihrer Raumlage als auch ihres Krümmungsmittelpunktes einstellbar, wobei die Einstellmittel durch die erfindungsgemäße Konstruktion außerhalb des Arbeitsbereiches der Biegerolle gelegt sind und insoweit Beeinträchtigungen und Einengungen ausgeschlossen sind. Darüber hinaus lassen sich bei dieser Bauweise die Einstelleinrichtungen zu einer kompakten Baueinheit zusammenfassen.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 das Ablängen des zu einem Haken zu biegenden Endes einer Drahtfeder in schematischer Darstellung,

F i g. 2 das Umbiegen des abgelängten Federendes in schematischer Darstellung,

F i g. 3 eine Drahtbiegevorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht mit teilweiser Schnittdarstellung,

Fig.4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 3 in teilweiser Schnittdarstellung und vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 eine weitere Seitenansicht der Drahtbiegevorrichtung, jedoch am Ende eines Arbeitshubes, sowie einer Einstelleinrichtung zum Ändern des Krümmungsbogens,

F i g. 6 eine weitere Seitenansicht, jedoch mit einer Einstelleinrichtung zur Änderung des Krümmungsradius,

F i g. 7 eine weitere Seitenansicht, jedoch mit einer Einstelleinrichtung zur Änderung der Lage des Krümmungsmittelpunktes.

Zur Illustration der Arbeitsweise der Drahtbiegevorrichtung ist in den F i g. 1 und 2 das zu bearbeitende Ende einer Schraubenfeder 10 dargestellt. Die Schraubenfeder 10 hat einen Windungsteil 11, von dem sich ein Endstück 12 erstreckt. Nach Wickeln bzw. Winden der Schraubenfeder 10 nimmt der Draht die in F i g. 1 gezeigte Stellung ein, bei der sich das Endstück 12 seitlich in bezug auf die Mittelachse 13 des Windungsteiles 11 erstreckt. Es wird nun das zu bearbeitende Endstück zunächst auf die vorgeschriebene Länge zugeschnitten und dann umgebogen, wie dies schematisch in den F i g. 1 und 2. dargestellt ist. Hierbei wird die Schraubenfeder 10 mit dem einen Ende des Windungsteiles 11 gegen ein Widerlager 14 angedrückt, wobei das Endstück 12 auf einem Schneidtisch 15 aufliegt. Zum Zuschneiden wird dann ein Messer 16 quer zu dem Schneidtisch 15 bewegt.

Es wird dann gemäß Fig.2 das zu biegende Endstück 12 durch ein Biegewerkzeug 17, das gegen den Fuß des Endstückes 12 und gegen das Widerlager 14 wirkt, in einem ersten Biegevorgang in die gewünschte Lage umgelegt. Der Arbeitswinkel des Biegewerkzeuges 17 ist relativ zur Mittelachse 13 des Windungsteiles 11 und der Ausgangsstellung des Endstückes 12 ein spitzer Winkel. Danach hat dann das Endstück 12 eine solche Lage, daß die gewünschte Biegung zur Bildung des Hakens am freien Ende des Endstückes 12 beginnen kann.

Eine hierzu geeignete Vorrichtung ist in den F i g. 3 und 4 dargestellt. Die Vorrichtung weist einen Kopf 18 auf, der an dem einen Ende einer Welle 19 befestigt ist, die in einer Buchse 20 in axialer Richtung gleitbar gelagert ist. An einem Ende der Buchse 20 ist ein Zapfen 21 befestigt, der mit seinem anderen Ende in einem Lager 22 gelagert ist. Das Lager 22 ist über Schrauben 23 am Vorrichtungsgestell festgelegt. Der Zapfen 21 bildet somit einen Drehpunkt für die Schwenkbewegung der Welle 19 um einen Punkt der Längsachse dieser Welle. Der Drehpunkt kann dabei längs der Achse der Welle 19 verändert werden, da die Welle 19 in der Buchse 20 gleitend angeordnet ist.

Der Kopf 18 besteht aus einer Grundplatte 24, die in Querlage an dem entsprechenden Ende der Welle 19 befestigt ist, sowie ferner aus einem aufrecht stehenden Flansch 25, der in seinem oberen Teil eine öffnung 26 aufweist. Die öffnung 26 ist von einem Plattenpaar 27, die zu beiden Seiten des Flansches 25 mittels Schrauben 28 verschraubt sind, überbrückt. In einer Vertiefung 29 des Kopfes 18 ist ein sich seitlich erstreckender Arm 30 befestigt, der eine Biegerolle 31 trägt, die auf einem seitlich von dem Arm 30 vorstehenden Bolzen 32 gelagert ist. Die Biegerolle 31 weist eine Umfangsnut 33 auf. Eine Einstellschraube 33a ist durch ein Auge 33b des Flansches 25 oberhalb der öffnung 26 geschraubt und stützt sich an einer der Platten 27 ab.

Der Antriebsmechanismus für die hin- und hergehende Drehbewegung weist eine um ihre Achse drehbare Welle 35 auf, die in Lagern 36 gelagert ist und auf der ein Getrieberad 34 angeordnet ist. Die Drehachse der Welle 35 steht senkrecht zum Flansch 25 und tritt in dessen öffnung 26 ein. Die Welle 35 trägt an ihrem Ende einen Block 37, der eine längliche Aussparung 38 zu dem Flansch 25 hin aufweist. Die Aussparung 38 erstreckt sich über den Durchmesser des Blockes 37

ίο und weist eine Nut 39 an jedem Seitenrand auf. Ein Gleitstück 40 ist gleitend in den sich längs der Aussparung 38 erstreckenden Nuten 39 gelagert und über einen Gewindebolzen 41, der mit dem Gleitstück 40 zusammenwirkt, einstellbar. Der Gewindebolzen 41 ist durch ein Querstück an jedem Ende der Aussparung 38 gegen Drehung gesichert. Der Kopf 43 des Gewindebolzens 41 ist in einem der Querstücke eingesetzt und so ausgebildet, daß der Gewindebolzen bei Bedarf verdreht werden kann.

ao Der Kopf 18 ist mit der Welle 35 über eine Exzenterwelle 44 verbunden, die mit dem Gleitstück 40 gekoppelt ist. Die Exzenterwelle 44 ist einstellbar. Eine druckbelastete Hülse 45 ist dem Durchmesser der Exzenterwelle 44 angepaßt und durchtritt fluchtende öffnungen 46 in den Platten 27. Die Hülse stützt sich an dem Block 37 ab. Das freie Ende der Exzenterwelle 44 trägt eine aufgeschraubte Mutter 48, die sich an der Hülse 45 abstützt und die Platten 27 auf der Hülse 45 hält, wobei die Platten gegenüber der Hülse drehbar sind.

Der Kopf 18 mit der Welle 19 und dem Arm 30 wird bei Drehung des Getrieberades 34 über die Welle 35, den Block 37, die Exzenterwelle 44 und die Platten 27 bewegt. Das Getrieberad 34 wird dabei abwechselnd über eine Zahnstange 49 gedreht, die am Ende einer Kolbenstange 50 eines Druckluftzylinders 51 befestigt ist. Der Druckluftzylinder wird über Leitungen 52 gespeist. Der Druckluftzylinder 51 trägt einen sich nach außen erstreckenden, mit einem Außengewinde versehenen rohrartigen Vorsprung 53, der die Zahnstange 49 und die Kolbenstange 50 im Bereich des Druckzylinders umschließt. Auf den Vorsprung 53 ist ein mit einem Innengewinde versehenes Getrieberad 54 geschraubt, das in einem ortsfesten Gehäuse 55 frei drehbar gelagert ist. Der Vorsprung 53 durchtritt somit das Gehäuse 55. Der Druckluftzylinder 51 wird über den Vorsprung 53 und das Getrieberad 54 durch das Gehäuse mit getragen. Das Gehäuse 55 umschließt auch ein frei drehbares Ritzel 56, das auf einer Welle 57 befestigt ist, die aus dem Gehäuse hervorsteht. Das Ritzel 56 steht mit dem Getrieberad 54 im Eingriff. Durch die Drehungen des Getrieberades 54 sind die Bahnbegrenzungen der Bahn der Biegerolle 31 einstellbar. Benachbart der Biegerolle 31 an dem Kopf 18 ist ein zylindrischer Dorn 58 vorgesehen, der einstellbar am Vorrichtungsgestell befestigt ist, welches auch die Lager 22 und 36 sowie das Gehäuse 55 trägt.

Um an dem zu bearbeitenden Endstück 22 der Schraubenfeder 10 einen nach innen gerichteten Haken anzubiegen, wird der Dorn 58 oberhalb der in Ruhestellung befindlichen Biegerolle 31 angeordnet. Die Schraubenfeder 10 wird dann so eingelegt, daß das Endstück 12 quer im Verhältnis zum Dorn 58 liegt und sich über den Dorn hinaus in Richtung auf den Kopf 18 zu erstreckt.

Zum Biegen des nach innen weisenden Hakens wird die Zahnstange 49 gemäß F i g. 3 von dem Druckluftzylinder 51 nach oben bewegt. Sie dreht dabei das Getrieberad 34 im Uhrzeigersinn, und der Kopf 18 wird über

die Exzenterwelle 44, die auf die Platten 27 wirkt, bewegt. Da der Kopf 18 in der Bewegungsebene der Platten 27 frei bewegbar ist, beschreibt die Biegerolle 31 eine im wesentlichen kreisförmige Bahn um den Dorn 58. Da sich die Biegerolle 31 nach oben bewegt, gelangt sie in Berührung mit dem Endstück 12, das sich in die Umfangsnut 33 einlegt. Im Verlauf der nach oben gerichteten Schwingbewegung biegt die Biegerolle 31 das Endstück 12 um den Dorn 58, wie in F i g. 3 dargestellt. Die Länge des Hubes der Zahnstange 49 und das Über-Setzungsverhältnis zwischen der Zahnstange 49 und dem Getrieberad 34 sind so gewählt, daß das Getrieberad annähernd eine Verdrehung um 220° ausführt und die bogenförmige Bahn der Biegerolle 31 die gleiche Größe hat.

In F i g. 5 ist die Drahtbiegevorrichtung in einer Einstellung gezeigt, bei der die Bahn der Biegerolle 31 in bezug auf den Dorn 58 und das Endstück 12 der Schraubenfeder 10 geändert ist. Dabei ist das Winkelmaß der Biegung des zu formenden Hakens geändert, ao Diese Einstellung wird durch Änderung der Ruhelage der Biegerolle 31 erreicht. Hierzu wird die Welle 57 verdreht. Damit wird über das Ritzel 56 das Zahnrad 54 betätigt, das den Vorsprung 53 und damit den Druckluftzylinder 51 und die Zahnstange 49 anhebt oder absenkt. Wie in F i g. 5 dargestellt, wird durch eine Drehung der Welle 57 im Uhrzeigersinn die Zahnstange 49 angehoben, die das Getrieberad 34 dreht, um die Biegerolle 31 nach links zu bewegen. Die Biegerolle wird unmittelbar unterhalb des Domes 58 angeordnet. Eine nachfolgende Betätigung des Druckluftzylinders 51 bewegt die Biegerolle 31, wie vorstehend beschrieben, um 220°. Hierdurch wird jetzt das Endstück 12 um den Dorn 58 in einen Bogen geformt, der größer als 180° ist. Dies ist vorteilhaft, wenn ein Haken hergestellt werden soll, der eine 180°-Biegung hat, da jetzt ein Zurückfedern zugelassen werden kann.

In F i g. 6 ist dargestellt, wie die Änderung des Radius der bogenförmigen Bahn der Biegerolle 31 und damit die Änderung des Radius des zu biegenden Hakens durchgeführt werden kann. Das Gleitstück 40 wird nach innen oder nach außen längs der Nuten 39 ausgehend von der Mittellinie des Getrieberades 34 durch Drehen des Gewindebolzens 41 verlagert. Der Kopf 43 des Gewindebolzens 41 ist innerhalb des Querstückes 42 entsprechend gelagert. Bei der Darstellung in F i g. 6 ist das Gleitstück 40 längs der Nuten 39 nach außen bewegt worden. Hierdurch wird der Kopf 18 über die Platten 27 nach unten verlagert. Die Biegerolle 31 wird somit in ihre Ruhestellung abgesenkt. Die äußere Lage des Gleitstückes 40 in bezug auf die Mittellinie des Getrieberades 34 ergibt eine bogenförmige Bahn mit vergrößertem Radius, wenn das Getrieberad 34 über den Druckluftzylinder 51 gedreht wird. Naturgemäß muß für das Biegen dann auch ein Dorn 58 von entsprechendem Durchmesser vorgesehen werden.

Bei der in F i g. 7 dargestellten Einstellung der Drahtbiegevorrichtung ist der Krümmungsmittelpunkt der bogenförmigen Bahn der Biegerolle 31 verlagert, z. B. um einen nach rückwärts oder auswärts gerichteten Haken zu biegen, oder um die Vorrichtung auf eine Schraubenfeder mit linksgängiger Windung einzustellen. Die Schrauben 28 in den Platten 27 am Kopf 18 gestatten eine entsprechende Einstellung. Dazu werden die Schrauben gelockert und der Kopf 18 mit der Welle 19 nach oben oder nach unten verschoben. Wenn die Biegerolle 31, die an dem Kopf 18 befestigt ist, in die neue Ruhelage bewegt worden ist, werden die Schrauben 28 wieder fest angezogen. Die Schraube 33a dient einer Feineinstellung der Lage der Platten 27 bezüglich des Flansches 25 vor Festziehen der Schrauben 28.

Eine Änderung der Länge der bogenförmigen Bahn der Biegerolle 31 kann durch eine Änderung der Länge des Kolbenhubes des Druckluftzylinders 51 erreicht werden.

Der Dorn 58 kann auch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt haben, so daß Haken unterschiedlicher Ausgestaltung geformt werden können. Bei einem Dorn mit rechteckigem Querschnitt würde sich ein Haken annähernd rechteckiger Gestalt ergeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Drahtbiegevorrichtung zum Formen von Haken, insbesondere an Schraubenfedern, mit einer eine Umfangsnut aufweisenden, in der Ebene der Umfangsnut auf einer bogenförmigen Bahn bewegbaren Biegerolle, die mit einer Exzenterwelle und einem hin- und herdrehend beweglichen Antriebsmechanismus gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (44) radial zu ihrer Drehachse einstellbar ist, daß die Biegerolle (31) versetzt zu der Exzenterwelle (44) an einem Kopf (18) befestigt ist und daß der Kopf (18) an der Exzenterwelle (44) angelenkt und an dem einen Ende einer Welle (19) festgelegt ist, die in einem Gelenkstück (21) drehbar und in axialer Richtung gleitbar gelagert ist, und daß ferner die bogenförmige Bahn der Biegerolle (31) sowohl bezüglich ihrer Raumlage als auch ihres Krümmungsmittelpunktes einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus für die hin- und hergehende Drehbewegung eine um ihre Achse drehbare Welle (35) aufweist, die an einem Ende einen Block (37) trägt, in dem ein mit der Exzenterwelle (44) gekoppeltes Gleitstück (40) radial zur Achse der Welle (35) gleitbar geführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Raumlage der bogenförmigen Bahn der Biegerolle (31) im Wege des hin- und hergehenden Teiles (49, 50, 51) des Antriebsmechanismus veränderliche, einstellbare Begrenzungen vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hin- und hergehende Teil (49, 50, 51) des Antriebsmechanismus einen Druckluftzylinder (51) aufweist, der einen mit einem Außengewinde versehenen Vorsprung (53) hat, auf den ein mit einem Innengewinde ausgerüstetes Getrieberad (54) geschraubt ist, durch dessen Drehung die Bahnbegrenzungen einstellbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (18) mittels Verbindungsstücken (27) an der Exzenterwelle (44) angelenkt ist und die Verbindungsstücke (27) im Sinne der Veränderung der Lage des Krümmungsmittelpunktes der bogenförmigen Bahn der Biegerolle (31) in Richtung der Längsachse der den Kopf (18) tragenden Welle (19) einstellbar sind.