DE1752638A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Federn - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Federn

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Description

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Vorrichtung und Vorfahren vaiv Hers toi ln.iff von Federn.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wickeln einer Spule aus Draht. Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von Druck- und Zugfedern, wozu ein Draht um seine Längsachse gebogen wird, derart, daß die sich ergebende Windungsganghöhe und Krümmung nach dem Biegen erhalten bleibt.
Bekanntlich gibt es zwei Arten von Federn in Spulenform, nämlich Druck- und Zugfedern. Druckfedern, wie z.B. Bettfedern oder Federn von Autoventilen, entwickeln Kräfte gegen Druckkräfte, die die Federlänge zu verkleinern suchen. Zugfedern, wie z.B. Federn an Garagentoren, wirken Belastungen entgegen, die die Federlänge zu vergrößern suchen.
Zur Herstellung praktisch aller Zug- und Druckfedern wurde bisher zunächst eine Spule aus einem Draht gewickelt. Der Draht wird dabei an ein Werkzeug oder einen Wickeldorn angedrückt, wobei die Außenkante des Drahtes gedehnt wird, während das Material an der Innenkante (bezüglich des Spulendurchmessers) eine Zusammendrückung erfährt. In diesem Abschnitt der Federherstellung wird gewöhnlich die Elastizitätsgrenze des Drahtmaterials überschritten, da sich ja der Draht sofort wieder von der Spulenform aufwickeln würde, sobald die zum Wickeln aufgewendete Kraft zu wirken aufhört.
Zur Herstellung vorgespannter Federn wurde die Spule zunächst mit einer Länge gewickelt, die die gewünschte Länge des Endprodukts übertraf. Die Spule wurde dann in Längsrichtung zusammengedrückt, wobei sich eine vorgespannte Feder ergab, deren endgültige Länge kleiner war als die der ursprünglichen Feder. Um z.B. eine 10 cm lange Feder herzustellen, wurde zuerst eine Spule mit einer genau festgesetzten Länge, nämlich etwa 20 cm, gewickelt. nachdem dieser Spule durch Zusammendrücken eine Vorspannung verliehen worden war, hatte sie die gewünschte Länge von 10 cm. In der endgültigen Form hatte die Feder natürlich einen anderen Durchmesser als unmittelbar nach dem Wickeln. Um dieser Änderung des Drahtdurchmessers Rechnung zu tragen, wurde die Spule zunächst mit einem bestimmten, vom endgültigen Durchmesser verschiedenen Durchmesser gewickelt, derart, daß sich nach dem Vorspannen der
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gewünschte Durchmesser ergab.
Beim Strecken der ursprünglichen Spule wurde der die Federspule bildende Draht über seine Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt, wobei an der Federperipherie eine Vorspannung verblieb. Wenn z.B. die ursprüngliche Federspule im Uhrzeigersinn gewikkelt worden war, ergab sich nach dem Strecken eine gegen den Uhrzeigersinn wirkende Federspannung· Aufgrund dieser Spannungen an der Federperipherie (die von den durch das Überschreiten der Elastizitätsgrenze erzeugten kr!stenographischen Strukturveränderungen herrührt) kann die Spule als Druckfeder wirken.
Beim Wickeln der Spule wurden im Draht hauptsächlich Spannungen in Längsrichtung erzeugt, wobei die äußeren Drahtabschnitte gedehnt, die inneren Drahtabschnitte zusammengedrückt wurden. Die beim Strecken der Spule an der Federperipherie erzeugte Spannung überlagert sich additiv der beim Wickeln erzeugten Spannung, ist jedoch insgesamt der über den Rest des Drahtquersohnitts wirkenden Druckspannung entgegengesetzt gerichtet. Die beim Verdrehen bzw. dem Strecken erzeugte Vorspannung ist damit bedeutend geringer als die Vorspannung, die erzielt werden könnte, wenn der Draht nicht auf Spulenform gebracht worden wäre (durch Wickeln in der üblichen Welse).
Wie bei Druckfedern ist auch die bei der Herstellung einer Zugfeder an der Federperipherie auftretende Spannung additiv der beim Wickeln erzeugten Zugspannung überlagert, doch wirkt in diesem Fall die in den Innenabschnitten des Drahtquer^chnitts vorhandene Druckspannung der Vorspannung am Umfang entgegen. Die resultierende Umfangsvorspannung war damit bedeutend kleiner als die, die erhalten werden könnte, wenn der Draht nicht Vorher in Spulenform gewickelt worden wäre.
Die maximale Spannung am Umfang der dem bisherigen Stand der Technik entsprechenden Federn wurde ferner durch den firad der möglichen Längenverkürzung der ursprünglichen Spule begrenzt. Ganz offensichtlich konnte die Spule nicht sehr viel über den Zustand hinaus zusammengepreßt werden, in dem sich die benachbax*- ten Drahtwindungen berühren, es sei denn Verfahren zur Hefstellung
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besonderer Überlappungsformen wurden verwendet. Bisher bedeutete dies, daß Zugfedern mit einer viel größeren Länge hergestellt werden mußten, als wie sie theoretisch zur Erzielung der gewünschten Federeigenschaften notwendig war.
Bei anderen, dem bisherigen Stand der Technik entsprechender. Verfahren werden V/erkzeuge oder Formen zur Erzeugung der gewünschten Windungsganghöhe und/oder des gewünschten Windungsdurchmessers verwendet. Dabei kann das Werkzeug bzw. die Form ortsfest sein oder drehbar um die für die Einstellung der gewünschten Ganghöhe und des gewünschten Durchmessers nötigen Winkel zu ergeben. Derartige Formgebungsverfahren führten zu weiteren unerwünschten Zug- und Druckspannungen an gegenüberliegenden Seiten des zu einer Federspule gewickelten Drahtes.
Die Spitze auf der den Elastizitätsmodul des Federdrahtes als Funktion der angelegten Kraft darstellenden Kurve bezeichnet die auf die Querschnittseinheit des Drahtes wirkende Maximalkraft, die der Draht aushalten kann ohne sich plastisch zu verformen oder zu reißen. Es folgt aus den obigen Ausführungen, daß in den auf Zug beanspruchten Drahtteilen die Elastizitätsgrenze des Materials überschritten werden würde (mit anschließendem Reißen des Drahtes), wenn die oben definierte Maximalkraft während des Zusammendrückens oder Streckens der ursprünglichen Spule angelegt würde. Eine Kraft, die kleiner ist als diese Maximalkraft, muß angelegt werden um die Spannung an der Drahtperipherie zu erzeugen und, wie schon erwähnt, wird die Spannung am Drahtumfang noch verkleinert durch das Zusammendrücken des Drahtes am Innenumfang der Spule.
Die dem bisherigen Stand der Technik entsprechenden Verfahren zur Herstellung von Zug- bzw. Druckfedern ergaben zwangsläufig eine Beschränkung der maximalen Spannung, die mit Federn aus einem bestimmten Federmaterial und mit einem gewissen Federindex (Verhältnis des Federspulendurchmessers zum Drahtdurchmesser) erhalten werden kann. Die Maximalwerte der zulässigen Spannungen sind in den Normentabellen der Federkenngrößen in technischen Handbüchern verzeichnet. Diese Maximalwerte liegen bedeutend unter denen, die erhalten werden könnten, wenn die Federn hergestellt
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werden könnten ohne vorher den Draht in Spulenform zu wickeln.
Die nach bekannten Verfahren hergestellten Federn haben andere Nachteile. Wegen all der oben erwähnten Einschränkungen müssen oft Federn beachtlicher Ausmaße zur Erzielung einer bestimmten Zugspannung eingesetzt werden. Außerdem wird bei einigen, dem bisherigen Stand der Technik entsprechenden Federn die volle Zugspannung nicht erreicht, ehe die Feder bis auf eine gewisse Länge gedehnt oder zusammengedrückt worden ist.
Es kann sich also ergeben, daß eine Feder mit einer bestimmten Zugspannung benötigt wird, daß jedoch nicht genügend Platz für eine Feder von Mindestgröße vorhanden ist, die die gewünschte Zugspannung ergibt. Auch kann umgekehrt der Platz zur Montage der Feder ausreichen, jedoch nicht zu ihrer Ausdehnung zur Erzielung der gewünschten Zugspannung.
Die gemäß bekannten Verfahren hergestellten Federn haben einen weiteren Nachteil. Die im wesentlichen in Längsrichtung an der Peripherie der ursprünglichen Feder erzeugten Zugspannungen können oberflächliche Eisse im Draht ergeben und damit zu einem Zerbrechen der Feder führen. Dies beeinflußt im wesentlichen Maße die durch Ermüdungserscheinungen begrenzte Lebensdauer und damit die Nutzungszeit von Federn.
Einige dieser Mängel können durch Tempern der Feder behoben werden, dooh maoht ein derartiges Tempern nicht die Ausnutzung der maximalen Zugauedehnung des Federmaterials nach dem Tempern möglich. Doch ist das Tempern ein allgemein übliches Verfahren, das biene? angewandt werden mußte um die Federfestigkeit zu erhöhen.
Dem bisherigen Stand der Technik entsprechende Maschinen zum Federwickeln haben verschiedene Nachteile, die oft auf das verwendete Wickelprinzip zurückzuführen sind. So wurden z.B. oft keine Vorkehrungen getroffen um die Draht-Vorratsrolle von den das Wickeln bewerkstelligenden Kräften zu isolieren. Wenn der Draht nicht gleichmäßig von der Haspel abgewickelt wurde (was üblicherweise der Fall let), führte das gelegentliche Zerren am Draht zu Unregelmäßigkeiten ia der fertigen Federspule. Statistische Schwankungen im Drahtoaterial, das la einer dem bisherigen
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Stand der Technik entsprechenden Wickelvorrichtung verarbeitet wird, beeinflußte die Zusammendrückung bzw. Ausdehnung des zu einer Spule verwickelten Drahtes. Derartige Schwankungen beeinflußten die Gleichmäßigkeit der erzeugten Federn in nachteiliger Weise.
Ferner ergab sich in den bekannten Wickelvorrichtungen häufig ein gewisser Schlupf des Drahtes. Dies veränderte das von den konstanten Kräften bewirkte Biegen des Drahtes in bekannten ?/ickelvorrichtungen und beeinflußte oft den Durchmesser, die Ganghöhe und die Zugspannung der Feder.
Es ist ein weiterer Nachteil bekannter Wickelvorrichtungen, daß die Feder bzw. Spule bei ihrer Herstellung gedreht werden muß. Dadurch wird es nötig die Spule auf der Wickelvorrichtung zu schneiden und von ihr abzunehmen, ehe weitere Arbeitsgänge durchgeführt werden können. Dies mag zwar in manchen Fällen unwesentlich sein, kann jedoch andrerseits zu Schwierigkeiten führen, z.B. wenn sehr lange Federspulen hergestellt werden sollen. Bei der Herstellung von Luftschläuchen bzw. stabilen Luftleitungen macht es die Drehung der Spule unmöglich den Nylon- oder Gewebeüberzug auf die Federspule aufzubringen, wenn sie die Wickelmaschine verläßt. Dadurch ist natürlioh die Maximallänge des Luftschlauchs begrenzt, die in einfacher Weise erzeugt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln von Federn und die dazu bestimmte erfindungsgemäße Wickelvorrichtung ermöglichen die Herstellung von Federn, bei denen die Ganghöhe, der Durchmesser und die Nennwerte der Zugspannung genau eingehalten werden müssen. Erreicht wird dies durch ein Drahtbiegeverfahren, bei dem ein vorheriges Wickeln im bisher üblichen Sinne nicht notwendig ist. Das erfindungsgemäße Verfahren eliminiert deshalb die nachteilige Ausdehnung des Drahtes, die bei Anwendung der bekannten Verfahren auftrat, sobald der Draht in Spulenform gebracht wurde.
Die vorliegende Erfindung macht es möglich Federn mit einer am Umfang wirkenden Spannung herzustellen, die dem von der Elastizitätsmodul-Kurve bestimmbaren Maximalwert des betreffenden Drahtmaterial's entspricht. Zug- oder Druckfedern können hergestellt
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v/erden, deren Spannungsnennwerte größer sind als die der besten bekannten Federn der gleichen Abmessungen. Derartige Federn können ferner ihre Maximalkraft bei einer sehr kleinen Verschiebung zeigen. Z.B. können gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zugfedern verwendet werden, wo sehr wenig Platz zur Ausdehnung der Feder zur Verfügung steht.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Federhersteltung aus Draht beschrieben, wobei der Draht zunächst um seine Längsachse gebogen wird. Der Draht erhält dann die Form einer Federspule mit der gewünschten Ganghöhe und den gewünschten Durchmesser, wobei die beim Biegen sich ergebende Ganghöhe und Krümmung beibehalten werden. Das Verfahren gestattet es Federn mit wohldefinierten Kenngrößen herzustellen.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine rotierende Tellerplatte verwendet, auf der ein Vorschubrad vorgesehen ist, das seinerseits eine Umlaufbewegung in Bezug auf die Tellerplatte ausführt. Eine Biegevorrichtung ist unterhalb der rotierenden Tellerplatte koachsial zu ihr angebracht; diese Biegevorrichtung biegt den zugeführten Draht um seine Längsachse, wobei die bei diesem Biegen erfolgenden Umdrehungen mit den Drehungen der Tellerplatte .in Beziehung stehen.
Der gebogene Draht wird über einen Abschnitt des Umfangs. des Vorschubrades geführt. Die sich dadurch ergebende Ganghöhe und Krümmung des vom Vorschubrad kommenden Drahtes werden dann von Ganghöhe- und Durchmesser-Regulierungsroilen auf der Tellerplatte auf den gewünschten Werten fixiert. Die Feder wird dabei um eine feste Stütze gelegt, die über der Mittelachse der Tellerplatte aufragt. .-...,.■'.
Das Umlaufsverhältnis (d.h. die Zahl der Umdrehungen des Vorschubrades um die Vorschubradachse pro Umdrehung der Tellerplatte) kann durch ein Getriebesystem kontinuierlich verändert werden. Falls notwendig, kann das Umlaufverhältnis so gewählt werden, daß die sich ergebende Feder nicht auf der Stütze rotiert. Hierbei wird dann jegliche unerwünschte Drehung der Federspule um
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die-unbewegliche Tellerplatte erfaßt und zur Steuerung eines Kückführung-sraechanismus verwendet, der seinerseits das Umlaufverhältnis korrigiert und ein Drehen der Federspule ausschaltet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Herstellung von Zug- oder Druckfedern verwendet werden, je nach Wahl der Biegevorrichtung und der endgültiegn Federformung.
Ein Mechanismus zur Erzeugung einer konstanten Zufuhrrate am Vorschubrad und eine Trennvorrichtung haben die Aufgabe Drahtknicke, die beim Abwickeln des Drahts von der Haspel auftreten, von der eigentlichen Biegevorrichtung fernzuhalten.
Andere Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen es Zugoder Druckfedern herzustellen und Paare gleichartiger rechts- und linkügängiger Federn zu biegen; schließlich können auch Federn mit ganz bestimmten, regelmäßigen Änderungen der Ganghöhe und des Federdurchmessers hergestellt werden.
Es ist damit ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Federn anzugeben.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Federn durch Biegen von Draht zu schaffen.
Die Erfindung hat ferner zum Ziel eine Vorrichtung zum Biegen von Federn zu schaffen, wobei die gewünschte Ganghöhe und der Durchmesser der Federspule dadurch erzeugt werden, daß die dem Draht beim Biegen um seine Längsachse verliehene Ganghöhe und Krümmung beibehalten und fixiert werden.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Feder aus Draht ohne vorhergehendes Wickeln des Drahtes zu schaffen.
Die Erfindung hat auch zum Ziel eine Vorrichtung zur Herstellung einer Feder aus Draht zu schaffen, in der der Draht zuerst gebogen wird und dann vermittels eines Vorschubrads und Formgebungsrollen (beide auf einer drehbaren Tellerplatte moatiert) auf die Form einer Feder gebracht wird.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Biegevorrichtung mit einem Vorschubrad zu schaffen, das eine Umlaufbewegung auf einer rotierenden Tellerplatte um eine feste Stütze
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ausführt, wobei das Umlaufverhältnis kontinuierlich verändert werden kann.
Die Erfindung hat ferner zum Ziel eine Vorrichtung zur Herstellung von Federn zu schaffen, in der sich die Feder bei ihrer Herstellung nicht dreht.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung einen neuartigen Rückführungsmechanismus zu schaffen, der das Umlaufsverhältnis eines Paars rotierender Teile, wie-der Tellerplatte und des Vorschubrads, in einer Vorrichtung zur Federherstellung einzuregeln gestattet.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Federn mit bestimmten regelmäßigen Änderungen der Ganghöhe und des Federdurchmessers hergestellt werden können.
Es ist ein weiteres Erfindungsziel eine Vorrichtung zur Federherstellung zu schaffen, in der ein Zuführungsmechanismus angebracht ist, der Draht mit einer konstanten Geschwindigkeit, ohne Verbiegungen aufgrund unregelmäßiger Drahtabwicklung von der Haspel, der Vorrichtung zur Federherstellung zuführt.
Die Erfindung hat ferner zum Ziel ein Verfahren zur Herstellung von Zugfedern mit bis zu 100$ Vorspannung anzugeben.
Schließlich hat die Erfindung noch zum Ziel ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Federn mit wohldefinierten Kenngrößen zu schaffen.
Die neuartigen Züge der vorliegenden Erfindung werden im einzelnen in den angefügten Patentansprüchen aufgeführt. Die Einzelheiten und das Funktionieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen auseinandergesetzt.
Figur 1 ist eine Draufsicht auf eine vorzugsweise Ausführungsform der Vorrichtung zur Federherstellung; die beiden dargestellten Mechanismen können gleichzeitig verwendet werden um rechts- und linksgängige Federn mit anderweitig gleichartigen Federkenngrößen herzustellen. '
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Figur 2 ist ein Seitenriß der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Federherstellung, deren Draufsicht in Figur 1 gezeigt ist. Figur 2 zeigt die Zuführungsvorrichtung, die Biegetrennvorrichtung, den Formgebungsmechanismus und den Hauptantriebsmechanismus.
Figur 3 ist ein Schnitt durch die den Windungsdurchmesser abtastende Vorrichtung an der Zuführungsvorrichtung längs der in Figur 1 mit 3-3 bezeichneten Linie.
Figur 4 ist ein Schnitt, längs der Linie 4-4 in Figur 1, durch das Umlaufgetriebe zum Antrieb des Vorschubrads.
Figur 5 ist ein Querschnitt, längs der Linie 5-5 in Figur 1, durch Teile des Umlaufgetriebes zum Antrieb der Stütze.
Figur 6 ist ein Querschnitt (längs der Linie 6-6 in Figur 7) durch Teile des Rückführungsmechanismus, der zur Änderung des UmlaufVerhältnisses des Getriebeantriebs für das Vorschubrad dient.
Figur 7 ist ein Querschnitt (längs der Linie 7-7 in Figur 4) durch die Umlaufgetriebe für das Vorschubrad und die Stütze sowie durch den Rückführungsmechanismus.
Figur 8 ist eine teilweise Draufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Wickelvorrichtung. Einzelheiten des Vorschubrads, des Zugrads und der oberen Tellerplatte sind dargestellt.
Figur 9 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines Teils der in Figur 8 gezeigten Vorrichtung zur Federformung. Die Regulierrollen für die Ganghöhe und den Durchmesser, die Stütze, um die die Feder gelegt wird, und die Vorrichtung zum Abtasten des Federdurchmessers sind dargestellt.
Figur 10 ist ein teilweiser Schnitt (längs der Linie 10-10 in Figur 8) durch eine Schabevorrichtung, die zur Entfernung von Teilchen an der Peripherie des Vorschubrads dient.
Figur 11 ist eine Teilansicht der Führung des Drahtes durch die obere Tellerplatte, wie sie längs der Linie 11-11 der Figur 8 erscheint.
Figur 12 ist eine teilweise Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Federformung, in der die Ganghöhe und der Durchmesser der herzustellenden Feder periodisch verändert werden.
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Figur 13 ist ein teilweiser Querschnitt, längs der in Figur 12 mit 13-13 bezeichneten Linie, durch die zylindrische Steuernocke und die Nockenabtastvorrichtung zum periodischen Verändern der Ganghöhe der Feder.
Figur.14 ist ein teilweiser Querschnitt, längs der in Figur 12 mit 14-14 bezeichneten Linie, durch den Arm der Ganghöhen-Regulierungsrolle .
Figur 15 ist ein Seitenriß einer Feder, die mit der in Figur 12 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Federherstellung geschaffen werden kann.
Figur 16 ist ein Querschnitt durch einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Federform gebrachten Draht und zeigt die Spannungsverteilung innerhalb des Drahtes.
Figur 17a ist ein Querschnitt durch einen, nach bisher bekannten Verfahren zu einer Feder gebogenen Draht vor dem Vorspannen und zeigt schematisch die Spannungsverteilung im Innern des Drahtes.
Figur 17b ist ein Querschnitt durch einen nach bisher bekannten Verfahren zu einer Feder gebogenen Draht nach dem Vorspannen und zeigt schematisch die Spannungsverteilung im Innern des Drahtes.
Figur 1 zeigt eine vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Federn in Spulenform. Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung dient insbesondere zur Herstellung von Druckfedern, wobei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Draht um seine Längsachse zu einer Windung gebogen wird. Der gebogene Draht wird dann zu einer Spule des gewünschten Durchmessers und der gewünschten Ganghöhe geformt, indem die dem Draht beim Biegen beigebrachte Ganghöhe und der beim Biegen geschaffene Durchmesser fixiert werden.
Figur 1 zeigt zwei gleichartige Maschinen zur Federherstellung. Mit diesen Maschinen können gleichzeitig zwei gleichartige Federn mit Windungssinn im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn geformt werden. Derartige Federn werden häufig in der Bettenindustrie gebraucht. Doch reicht für die meisten Anwendungszwecke eine einzige Maschine zur Federformung aus. Deshalb,
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sowie zum Zwecke einer einfacheren Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezieht · sich die folgende Beschreibung auf eine einzige Maschine, es sei denn daß gegebenenfalls die Verkopplung der in Figur 1 dargestellten Doppelformvorrichtung beschrieben werden soll.
Figuren 1 und 2 stellen eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Federherstellung dar. Die Vorrichtung ist auf einen Rahmen 20 montiert, dessen waagrechte Unterkante 21 zum Aufliegen auf dem Fußboden ausgebildet ist. Die verschiedenen Teile der eigentlichen Wickelvorrichtung sind auf der Tischplatte 22 mit den Tragstützen 23 montiert. Die Vorrichtung zur Federherstellung erhält Draht 18 von einer Vorratsspule bzw. Haspel 24, die über ■ M den Ständer 25 am Boden 19 befestigt ist. Die Haspel 24 dreht sich auf diesem Ständer, wenn der Draht 18 in die Wickelvorrichtung gezogen wird.
Es wird weiter auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Der Draht 18 läuft zuerst durch die waagrechte Ausrichtevorrichtung 27 und die horizontale Ausrichtevorrichtung 28. In den bekannten Ausrichtevorrichtungen 27 und 28 wirkt jeweils eine Anzahl von Ausrichterollen 29 und 29' in Reihen zusammen und glättet Abknikkungen im eingeführten Draht 18.
Dann gelangt der Draht 18 in einen Mechanismus zur Erzeugung einer konstanten Zufuhrrate; dieser Mechanismus zieht Draht 18 von der Haspel 24 und führt ihn der Vorrichtung zur Federher- « stellung in gleichbleibender Menge zu. Dieser Zufuhrmechanismus " 30 wird vom Motor 31 angetrieben, der seinerseits mit dem Winkel 26 am Rahmen 20 befestigt ist. Der Motor 31 treibt die Zuführrollen 32 und 33 über den Treibriemen 34 und die mit Wechselstrom gespeiste Kupplung 35. Der Motor 31 kann auch noch Zuführrollen 32' und 33' eines Zufuhrmechanismus 30' über einen zweiten Treibriemen 34' (in Figur 2 angedeutet) und eine zweite Wechselstrom-Kupplung (nicht dargestellt) antreiben.
Der Draht 18 wird im Gehäuse 36 in drei oder vier weite, horizontal liegende Windungen gelegt; dieses Gehäuse 36 wird von den Armen 37 getragen. Wie am besten aus Figuren 1 und 3 zu ersehen ist, wird der auf einen Zapfen montierte Abtastarm 40 durch
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eine Feder vorgespannt, sodaß er gegen die Innenseite der Drahtwindungen im Gehäuse 36 drückt. Das waagrechte Teil 41 des Abtastarms 40 verläuft durch den Schlitz 38 im Gehäuse 36; dieser Schlitz ist gekrümmt um für den Abtastarm 40 einen entsprechenden gekrümmten Bewegungsbereich zu schaffen. Dies verhindert, daß Draht 18 über das Ende des Teils 41 in die Mitte des Gehäuses 36 gleitet.
Der Abtastarm 40 ist über die Achse 42 an die Steuermittel 43 angeschlossen. Die Steuermittel 43 betätigen ihrerseits die Wechselstrom-Kupplung 35, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Zufuhrrollen 32 und 33 eingeregelt wird. Z.B. können die Steuermittel 43 aus einem Regelwiderstand bestehen, der die an die Kupplung 35 angelegte Spannung einregelt und damit die Kraftübertragung vom Treibriemen 34 an die Zufuhrrollen 32 und 33 verändert.
Wenn sich die Durchmesser der Drahtwindungen im Gehäuse verkleinern - was passiert, wenn der Draht 18 von der Haspel 24 langsamer abgewickelt wird, als durch den gleichbleibenden Drahtverbrauch der Wickelvorrichtung Draht verarbeitet wird - , wird das Teil 41 des Abtastarms 40 auf die Mitte des Gehäuses 36 hingezogen. Die sich dann ergebende Verstellung der Steuermittel 43 führt dazu, daß die Zufuhrrollen 32 und 33 über die Kupplung 35 in raschere Umdrehungen versetzt werden. Wenn andrerseits der Draht 18 zu rasch von der Haspel 24 abgewickelt wird, erhöht sich der Durchmesser der innerhalb des Gehäuses 36 liegenden Windungen, der Abtastarm 40 schwingt von der Mitte des Gehäuses 36 weg und die Steuermittel 43 verlangsamen über die Kupplung 35 die Umdrehung der Zufuhrrollen 32 und 33.
Der Zufuhrmechanismus 30 hat die Aufgabe Draht 18 von der Haspel 24 abzuwickeln und in konstanter Menge dem Federformungsmechanismus 50 zuzuführen. Außerdem verhindert der Zufuhrmechanismus 30 Drahtverbiegungen in der fertigen Feder; derartige leichte Drahtverbiegungen oder Knicke würden nicht beseitigt, wenn der Federformungsmechanismus 50 selbst den Draht 18 von der Haspel ziehen würde.
Wie in jedem Draht, so ergibt sich auch im Drahtstück 18 ein Durchhängen. Aufgrund dieses Durchhängens hat das Drahtstück zwischen der Haspel 24 und der Ausrichtevorrichtung 27 nicht die
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Form einer geraden Linie sondern ist gekrümmt, wobei sich die Durchbiegung ständig ändert, während von der Haspel 24 Draht nachgeliefert wird. Auch ändert sich der Winkel ständig, unter dem der Draht 18 von der Haspel 24 abgelöst wird. Falls der Zufuhr-Mechanismus 30 nicht eingesetzt wäre, ergäben sich ständig wechselnde Drahtverbiegungen, während der Draht 18 in den Federformungsmechanismus 50 hineingezogen wird. Die Verbiegungen würden dann wieder in der Form leichter Verzerrungen in der fertigen Feder erscheinen. Derartige Verzerrungen werden durch den Zufuhrmechanismus 30 ausgeschaltet.
Von dem Zufuhrmechanismus 30 verläuft der Draht 18 über den G-leiteinsatz 45 durch die Tischplatte 22 und ist dann um das Rillenrad 46 gelegt, das sich um die Achse 47 frei drehen kann. Die Achse 47 ist am Unterteil 21 des Rahmens 20 vermittels des Trägerwinkels 48 befestigt, derart, daß sich das Rillenrad 46 nicht um eine senkrechte Achse drehen kann. Es ist zweckmäßig drei oder vier Windungen des Drahts 18 in der Rille des Rillenrads 46 liegen zu haben. Das Rillenrad 46 ergibt eine wirkungsvolle Trennung zwischen dem Zufuhrmechanismus 30 und dem Federformungsmechanismus 50, da sich nämlich'das im Federformungsmechanismus 50 vorgenommene Drahtbiegen nicht in den Drahtabschnitt zwischen dem Rillenrad 46 und dem Gleiteinsatz 45 fortsetzen kann. Das Verbiegen des Drahts kann sich bis zu einem gewissen Grad über eine oder zwei Windungen auf dem Rillenrad 46 fortsetzen, doch beeinflußt diese gleichmäßige Drahtverbiegung nicht die Qualität des Endprodukts.
In der folgenden Beschreibung wird weiter auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen. Der Federformungsmechanismus 50 ist in der unbeweglichen Halterung 51 auf dem Tisch 22 befestigt. Die obere Tellerplatte 52, die untere Tellerplatte 53 und die ölwanne 54 werden gemeinsam vom Motor 60 in Bezug auf die Halterung 51 gedreht. Der Motor 60 ist vermittels der Klammer 63 an der Halterung 51 befestigt. Die Antriebswelle 64 des Motors 60 geht über daa Innenlager 65 durch die Halterung 51 und besteht aus der Kupplung 61 und dem Kettenrad 68. Die Kette 62 vermittelt die Kraftübertragung vom Kettenrad 68 zur unteren Tellerplatte 53.
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Die Rohrwelle 55 ist an der unteren Tellerplatte 53 vermittels der Stützen 56 nach unten gerichtet anmontiert; die Rohrwelle 55 und die Stützen 56 drehen sich zusammen mit der Tellerplatte 53. Die Rohrwelle 55 und die Tellerplatte 53 haben die gleiche Drehachse; die Portsetzung der Rohrwelle 55 bildet die Tangente an das Rillenrad 46, sodaß der Draht 18 vom Rillenrad 46 direkt in Vertikalrichtung durch einen Teil der Rohrwelle 55 verläuft. In der Rohrwelle 55 ist eine gekrümmte, röhrenförmige öffnung 69 vorgesehen, die Draht 18 vom Innern der Rohrwelle 55 durch deren Wandung zu einem Punkt auf der Tellerplatte 53 führt, der in einer gewissen Entfernung von der Achse gelegen ist. Wie im folgenden dargestellt, bilden die drehbare Rohrwelle 55, die Öffnung 69 und das Rillenrad 46 einen Mechanismus, der den Draht 18 in Längsrichtung verbiegt.
Über der Tellerplatte 52 ragt die koachsiale Stütze 59 auf, um die die Feder 18' gelegt wird. Wie im folgenden im einzelnen ausgeführt, ist die Stütze 59 an ein geeignetes Getriebe angekoppelt, derart, daß sie in Bezug auf die Halterung 51 (und damit auch in Bezug auf den Rahmen 20) unbeweglich bleibt, auch wenn die Tellerplatte 52 rotiert. Auf der Oberseite der Tellerplatte 52 (siehe Figur 1) befinden sich das Vorschubrad 57 und das eine Vorspannung ergebende Zugrad 58. Eine Bewegung des Vorschubrads 57 ergibt sich bei der Drehung der Tellerplatte 52 durch das im folgenden zu beschreibende Umlaufgetriebe. Die Rollenräder 112 und 117 und der Treibriemen 118 sind Teile eines Rückführungsmechanismus, der das Umlaufverhältnis zwischen dem Vorschubrad 57 und der Tellerplatte 52 verändern kann. Das eine Vorspannung ergebende Zugrad 58 wird vom Vorschubrad 57.und der Tellerplatte 52 angetrieben. Das Zugrad 58 wird vom Vorschubrad 57 über den Riemen 145 angetrieben, wodurch auch gebogener Draht 18 über einen Teil der Peripherie des Vorschubrads 57 geführt wird. Wenn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung Draht 18 um das Vorschubrad 57 geführt wird, ist die auf den Draht durch das Vorschubrad 57 ausgeübte Längskraft (d.h., die Kraft pro Längeneinheit) äußerst gering und auf Jeden Fall geringer als die der Elastizitätsgrenze des Drahts entsprechende Kraft. Das Vorschubrad 57 ergibt deshalb kein Ver-
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biegen des Drahts 18 oder eine ausdehnende bzw. zusammendrückende Zugwirkung in der Drahtlängsrichtung, wie dies in den bekannten Vorrichtungen zum Drahtbiegen der Fall ist.
Die verschiedenen Teile des Mechanismus 50' gleichen denen des Federformungsmechanismus 50 vollkommen. Verschiedene konstruktive Merkmale des Federformungsmechanismus 50 können unter Bezugnahme auf Figur 4 am leichtesten erläutert werden. Am Umfang der unteren Tellerplatte 53 sind Zähne angebracht (mit 66 bezeichnet) , die in die Kette 62 eingreifen. Die Kette 62 läuft auch über das Kettenrad 68, das - wie vorher erwähnt - über die Kupplung 61 und die Welle 64 vom Motor 60 angetrieben wird. Diese Teile stellen somit den Antrieb für die Tellerplatte 53 dar.
Wenn die untere Tellerplatte 53 rotiert, führt sie die Stützen 56 (die über die Abstandsstücke 72 an der Tellerplatte 53 befestigt sind), die Öffnung 69 und die Rohrwelle 55 mit. Die untere Tellerplatte 53 ist mittels der Welle 73 fest mit der oberen Tellerplatte 52 verbunden sowie mittels (nicht dargestellter) zwischen den Tellerplatten 52 und 53 angebrachter Blöcke; die Tellerplatte 52 wird damit von der Tellerplatte 53 angetrieben und rotiert zusammen mit ihr. Die Tellerplatte kanr sich frei in Bezug auf die Halterung 51 drehen, an der sie über die Kugellager-Lauffläche 71 anliegt. Die untere Tellerplatte 53 ist über die Abstandsstücke 74 fest mit der Ölwanne 54 verbunden, sodaß sich also die Ölwanne 54 zusammen mit der Tellerplatte dreht. Die aufgebogene Kante 75 der ölwanne 54 kann sich frei in einer entsprechenden Rille 76 in der Halterung 51 drehen.
. Wie weiter aus Figur 4 zu ersehen ist, wird das Zugrad 58 von der Achse 76 getragen, die über den Gleitblock 78 aufragt und frei über ihn rotieren kann. Die Achse 76 erstreckt sich nicht in die obere Tellerplatte 52. Der Gleitblock 78 selbst sitzt in der Aussparung 79 in der Tellerplatte 52 und kann in Radialrichtung längs der Führung 80 auf der Tellerplatte 52 gleiten. Die Feder 81 drückt den Gleitblock 78, und damit auch das Zugrad 58, von der Achse der Tellerplatte 52 weg.
V/ie in Figur 4 dargestellt, ist der Drehkranz 90 mittels des Trägers 82 an der Halterung 51 fest angemacht. Der Drehkranz
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90, der Zähne nur an seinem Innenumfang hat, ist deshalb stationär und bewegt sich nicht, wenn die Tellerplatte 52 rotiert. An der Außenkante des Drehkranzes 90 ist eine dünne Kugellager-Rolle 83 angebracht, die den Drehkranz 100 vermittels des Ansatzes 84 trägt. Der Drehkranz 100 hat Zähne an seinem Innenumfang sowie an seinem Außenumfang und kann deshalb frei um die Achse der oberen Tellerplatte 52 rotieren.
Der Betrieb des an den unbeweglichen Drehkranz 90 angeschlossenen Getriebes, das die Stütze 59 in stationärer Lage in Bezug auf die Halterung 51 hält, kann am besten anhand der Figuren 5, 6 und 7 erläutert werden. Wie in diesen Figuren dargestellt, ist ein geradverzahntes Zahnrad 91 an der Achse 951 befestigt, die sich über die untere Tellerplatte 53 und die obere Tellerplatte 52 hinaus erstreckt. Das Zahnrad 91 steht mit den Zähnen am Innenumfang des stationären Drehkranzes 90 im Eingriff. Da die Achse 95 mit den Tellerplatten 53 und 52 rotiert, bilden die Zahnräder 90 und 91 ein Umlaufgetriebe, derart, daß das geradverzahnte Zahnrad 91 um eine durch die Welle 95 verlaufende Achse in einer .Richtung rotiert (z.B. entgegen dem Uhrzeigersinn), die der Drehrichtung der beiden TellerpjLatten 52 und.53 entgegengerichtet ist.
Das geradverzahnte Zahnrad 91 ist fest mit dem Zahnrad verbunden (dieses Zahnrad sitzt auf der Achse 95). Das Zahnrad steht mit dem Ritzel 93 im Eingriff, das sich seinerseits frei um die von der oberen Tellerplatte 52 ausgehende Achse 96 drehen kann (siehe Figur 6). Das Ritzel 93 steht ferner im Eingriff mit dem geradverzahnten Zahnrad 94, das über die Welle 97 mit der Stütze 59 verbunden ist. Die Tellerplatte 52 ist von der Welle durch das doppelreihige Kugellager 98 getrennt, und deshalb kann sich die Tellerplatte 52 unabhängig von der Bewegung der Welle 97 und der Stütze 59 drehen. Die Stütze 59 und die obere Tellerplatte 52 sind koachsial.
Gemäß Figur 7 dreht sich die Welle 97 entgegengesetzt dem Drehsinn der Rotation der Tellerplatte 52, d.h., wenn sich die Tellerplatte 52 im Uhrzeigersinn dreht, rotiert die Welle 97 entgegen dem Uhrzeigersinn. In einer vorzugsweisen Ausführungsform des Federformungsmechanismus 50 werden die Zahnräder 90, 91, 92,
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93 und 94 (in einer dem Fachmann bekannten V/eise) mit geeigneten gegenseitigen Verhältnissen gewählt werden, sodaß die Welle 97 und damit die Stütze 59 in Bezug auf die Halterung 51 stationär bleiben. Das heißt auch, die Stütze 59 dreht sich in Bezug auf einen Bezugspunkt auf der Tellerplatte 52 mit der gleichen Geschwindigkeit, jedoch in umgekehrter Richtung, wie sich die Tellerplatte 52 in Bezug auf die stationäre Halterung 51 dreht.
Ein zweites, von dem zum Antrieb der Stütze 59 unabhängiges Umlaufgetriebe treibt das Vorschubrad 57. Dieses zweite Umlaufgetriebe kann anhand der Figuren 4, 5, 6 und 7 am besten erläutert werden.
V7ie aus Figur 5 ersichtlich, steht das geradverzahnte Zahnrad 101 mit den Zähnen auf dem Innenumfang des drehbaren Drehkranzes 100 im Eingriff. Das Zahnrad 101 wird von der gleichen Welle 95 wie das Zahnrad 91 getragen, doch kann sich das Zahnrad 101 unabhängig vom Zahnrad 91 drehen. Das geradverzahnte Zahnrad
101 ist fest mit dem Ritzel 102 verbunden, das auch auf der Welle 95 sitzt. Wenn der Drehkranz 100 stationär gehalten wird in Bezug auf die Halterung 51, während sich die Tellerplatte 53 dreht, bewegt sich die Achse 95 relativ zum Drehkranz 100. Dies führt dazu, daß sich das geradverzahnte Zahnrad 101 und damit das Ritzel
102 um ihre eigenen Achsen drehen (d.h, um die Welle 95), während gleichzeitig die Welle 95 um die Mitte der Tellerplatte 52 rotiert. Die Zahnräder 100 und 101 bilden damit ein zweites Umlaufgetriebe.
Wie aus den Figuren 6 und 7 zu ersehen ist, steht das Ritzel 102 mit dem geradverzahnten Zahnrad 103 auf der Welle im Eingriff. Die Welle 106 liegt zwischen den Tellerplatten 52 und 53 und trägt auch das Ritzel 104, das fest mit dem Zahnrad
103 verbunden ist. Wie in den Figuren 4 und 7 gezeigt, steht das Ritzel 104 mit dem Zahnrad 105 im Eingriff, daa selbst mit der Antriebswelle 73 verkeilt ist. Die Antriebswelle 73, die über die Kugellager 108 bzw. 109 an den Tellerplatten 53 bzw. 52 befestigt ist, überträgt die Drehbewegung des Zahnrads 105 auf das Vorschubrad 57.
Wenn der Drehkranz 100 unbeweglich gehalten wird, so wird die Zahl der Umdrehungen des Vorschubrads 57 pro Umdrehung der
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Tellerplatten 52 und 53 von den Durchmessern der Zahnräder 100, 101, 102, 103 und 104 bestimmt. Weiter unten wird die Wahl des gewünschten Umlaufverhältnisses (Zahl der Umdrehungen der Tellerplatte 52 pro Umdrehung des Vorschubrades 57) im einzelnen beschrieben.
Der Federformungsmechanismus 50 enthält auch eine Vorrichtung zur Änderung des UmlaufsVerhältnisses (d.h. zum Verändern der Zahl der Umdrehungen der Tellerplatte 52 pro Umdrehung des Vorschubrads 57). Aus den Figuren 6 und 7 ist zu ersehen, daß das Zahnrad 107 mit den Zähnen am Außenumfang des Drehkranzes 100 in Eingriff steht. Das Zahnrad 107 ist mit dem Ritzel 108' verbunden, das zusammen mit dem Zahnrad 107 auf der Welle 110 montiert ist. Wie aus Figur 6 zu ersehen ist, verläuft die Achse 110 von der Halterung 51 nach unten und ist deshalb stationär in Bezug auf die Tellerplatte 52. Das Ritzel 108' steht im Eingriff mit dem geradeverzahnten Zahnrad 109*
Das Zahnrad 109 (siehe Figur 6) sitzt auf der Welle 111 und ist mit ihr verkeilt; die Rolle 112 ist auf der Welle 111 befestigt. Das untere Ende der Welle 111 ist über das Kugellager 113 auf die Halterung 51 montiert, während ein anderer, über dem Zahnrad 109 gelegener Abschnitt der Welle 111 durch die Halteklammer 115 und das Kugellager 114 an der Halterung 51 angesetzt ist. Wie-in Figur 1 dargestellt, wird die Rolle 112 über die Differentialkupplung 120, die Welle 116, die Rolle 117 und den Treibriemen 118 angetrieben. Die Differentialkupplung 120 selbst wird über den über die Antriebswelle 64 gelegten Treibriemen 67 vom Motor 60 angetrieben. Die Geschwindigkeit, mit der die Differentialkupplung 120 die Rolle 112 antreibt, kann konstant sein oder aber über einen Rückführungsmechanismus eingeregelt werden, wie im folgenden beschrieben.
Eine Drehung der Rolle 112 ergibt eine Drehung des Drehkranzes 110 (mit dem gleichen Drehsinn). Wenn deshalb die Rolle 112 während der Rotation der Tellerplatte 52 angetrieben wird, nimmt die Zahl der Umdrehungen der Tellerplatte 52 ρΐο Umdrehung des Vorschubrads 57 (d.h., das Umlaufverhältnis) ab, vorausgesetzt die Rolle 112 und die Tellerplatte 52 haben den gleichen Drehsinn.
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Umgekehrt, wenn der Drehsinn der Rolle 112 nicht mit dem der Tellerplatte 52 übereinstimmt, wird das Umlaufverhältnis erhöht.
Zur Schmierung sind die zwischen dem oberen Plattenteller 52 und dem unteren Plattenteller 53 angebrachten Getriebeteile in ein Ölbad eingetaucht. Wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, ist das Öl in der Ölwanne 54 enthalten. Die aufgebogene Kante 75 der Ölwanne 54 bildet an der Halterung 51 eine Dichtung; die Leiste 121 verhindert ein Auslaufen von öl über die Laufbahn 71.
Während der Drehung der Tellerplatten 52 und 53 drückt die Zentrifugalkraft das Schmieröl zwischen die Tellerplatten und treibt es an die Abschnitte 122 am Umfang der Ölwanne 54. Eine Pumpe, die in Figur 5 in allgemeiner Form mit dem Bezugszeichen 120 versehen dargestellt ist, ist vorgesehen um das bei den Abschnitten 122 übergetretene Öl zu den Achsen der Tellerplatten 52 und 53'zurückzubringen. Die Pumpe 120 wird über die Antriebswelle 124 und das Getriebe 125 betätigt; dieses Getriebe steht im Eingriff mit dem stationären Drehkranz 90 (siehe Figur 7).
Wie erwähnt (siehe Figur 1) wird der Draht 18 nach dem Durchgang durch die Öffnung 69 durch die untere Tellerplatte 53 über die öldichte Durchführung 130 geführt. Wie in Jrigur 8 gezeigt, wird der Draht 18 dann in der Gleitbahn 136 durch das Gebiet zwischen den Tellerplatten 52 und 53 geführt. Der Draht 18 tritt aus der Gleitbahn 136 aus und geht durch eine zweite öldichte Durchführung 131 in der oberen Tellerplatte 52 (siehe Figur 5). Die Durchführungen 13Ο und 131 sowie die Gleitbahn 136 gewährleisten, daß der Draht nicht mit dem zwischen den Tellerplatten 52 und 53 befindlichen Schmieröl in Berührung kommt.
Figur 11 stellt eine vorzugsweise Ausführungsform der Durchführung 131 dar. Die Konstruktion der Durchführung 13Ö ist praktisch die gleiche. Die Durchführung 131 besteht aus der Deckplatte 132, die mit den Schrauben 133 an der Tellerplatte 52 befestigt ist. Ein Röhrchen 134, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Drahtes.18, verläuft unter einem gewissen Winkel durch die Deckplatte 132 und die Tellerplatte 52. Der Yfinkel, unter dem das Röhrchen 134 angebracht ist, entspricht dem Winkel, unter dem Draht 18 dem Vorschubrad 57 zugeführt werden muß.
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Es wird nun weiter auf Figur 8 Bezug genommen. Nach dem Austritt aus der Durchführung 131 geht der Draht erst durch die Führung 135, die den Draht in die Rille HO am Vorschubrad 57 leitet. Wie am deutlichsten aus Figur 9 zu ersehen ist, verläuft die Rille 140 etwa in der Mitte zwischen der Ober- und Unterseite des Vorschubrads 57 um dessen gesamten Umfang. Die Rille HO ist tief genug eingeschnitten um den Draht 18 aufnehmen zu können, jedoch nicht so tief, daß der Draht 18 völlig in der Rille einließt.
Wie in Figur 9 dargestellt, ist die Rille HC in einer breiteren, um den Umfang des Vorschubrads 57 verlaufenden Vertiefung 141 gelegen. Die Vertiefung 141 wird zu .beiden Seiten von den Kanten 142 bzw. 142' an der oberen bzw. unteren Umfangsseite des Vorschubrads 57 begrenzt. Am Umfang des Zugrads 58 ist eine ähnliche Vertiefung 143 angebracht (siehe Figuren 4 und 5).
Ein glattes, flaches Band 145, dessen Breite der Breite der Vertiefungen 141 und 143 entspricht, verläuft zwischen dem Vorschubrad 57 und dem Zugrad 58. Wie in Figur 8 dargestellt, verläuft das Band 145 über etwa jeweils die Hälfte des Umfangs des Vorschubrads 57 und des Zugrads 58. Der Draht 18 wird durch die Führung 135 in die Rille HO geleitet, wo der Draht dann zwischen dem Außenumfang des Vorschubrads 57 und dem Band 145 eingespannt ist. Die von der Feder 81 am Zugrad 58 erzeugte Zugspannung (siehe Figur 4) gewährleistet, daß das Band 145 fest an den Draht 18 angedrückt wird.
Der Schaber 146 hat die Aufgabe die Innenfläche des Bands 145 von Metallteilchen oder sonstigen Schmutzteilchen zu reinigen. Ähnliche Schaber 148 und 149 dienen dazu die Vertiefung 141 von Metallteilchen oder sonstigen Einschlüssen freizuhalten, die ein glattes Einliegen des Drahts in der Rille HO behindern würden.
Wie im einzelnen in Figur 10 gezeigt, ist der Schaber 149 (und, in ähnlicher Weise, der Schaber 148) an der Tellerplatte 52 angebracht. Der Schaber 149 besteht aus dem Schaberarm 150, dessen Breite gleich ist der Breite der Vertiefung 141, in der der Schaberarm gleitet. Außerdem ist am Schaberarm 150 noch der Finger 151 angebracht, der in die Rille HO hineinragt um sie von Teilchen freizuhalten.
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Nach dem Abgang vom Vorschubrad 57 (siehe Figur 8) verläuft der Draht 18 durch eine weitere Führung 147 zur Stütze 59. Wie im folgenden beschrieben, sucht der Draht 18 sich zu einer Spule au verdrehen, deren Durchmesser von den Führungsrollen 161, 162 und 163 begrenzt wird. In der in den Figuren 8 und 9 gezeigten Ausführungsform sind Durchmesserführungen 161 und 162 an bestimmten Stellen fest montiert, während die Stellung der Führungsrollen zur Erzielung des gewünschten Durchmessers eingestellt werden kann. Auch können exzentrische Verstellmöglichkeiten an allen drei Führungsrollen 161, 162 und 163 vorgesehen werden. Jede der Führungsrollen 161, 162 und 163 kann frei um die Achsen 164, 164' bzw. 164" rotieren und hat an ihrem Umfang eine Rille I65 zur Führung des Drahtes 18.
Wenn sich die Tellerplatte 52 dreht, wirken die Welle 55 und die Öffnung 69 (siehe Figur 1) derart mit dem Rillenrad 46 (das nicht mit der Tellerplatte 52 rotiert) zusammen, daß der Draht 18 abgebogen wird. Das Rad 46 hält ein "Ende" des Drahts 18 und verhindert, daß es sich dreht, während die Drehung der Achse 55 Draht 18 nach dessen Abgang vom Rad 46 in Längsrichtung um die Achse 55 biegt. Wie bereits früher dargestellt, kann diese Verbiegung wegen der drei oder vier Drahtwindungen auf dem Rad 46 nicht nach rückwärts fortwirken. Die Drahtverbiegung wird damit durch das Rad 46 auf den Federformungsmechanismus 50 beschränkt und ist allein durch die Drehung der Achse 55 bestimmt.
Offensichtlich besteht eine eindeutige Beziehung zwischen dem Biegen des Drahtes und der Drehung der Tellerplatte 52: Eine vollständige 36O -Windung wird bei jeder Umdrehung der Tellerplatte 52 geachaffen. Die Länge des Drahtstücks, das vom Rillenrad 46 während der für die Bildung einer Windung benötigten Zeit zugeführt wird, kann gleich dem gewünschten Umfang der zu biegenden Federspule sein, obwohl dies jedoch keine notwendige Bedingung darstellt.
Wie aus den Figuren 2, 8 und 9 zu ersehen ist, wird der Draht 18 in einer engen Durchführung (die aus den Teilen 55, 69, 136, 135, 57 und 147 besteht) geführt über praktisch den gesamten Abstand zwischen dem eine Abtrennung schaffenden Rillenrad 46, wo
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das Biegen stattfindet, und dem Ende der Gleitbahnumhüllung 147. Nach dem Verlassen der Führung 147 sucht der Draht 18 die durch das Verdrehen bestimmte Ganghöhe und Krümmung anzunehmen. Diese natürliche Ganghöhe und natürliche Krümmung sind normalerweise größer als für die herzustellende Druckfeder 18' benötigt.
Die Führungsrollen.161, 162 und 163 (die auf der Tellerplatte 52 montiert sind und deshalb mit ihr rotieren) haben die Aufgabe den Durchmesser des gebogenen Drahtes 18 zu begrenzen. Die Führungsrollen 161, 162 und 163 führen den Draht 18 um das Unterteil der Stütze 59 und regeln dadurch den Durchmesser der Feder 18', die dadurch entsteht, daß die natürliche, nach außen wirkende Kraft des gebogenen Drahtmaterials nicht wirksam werden und den Draht zurückbiegen kann.
Wie aus den Figuren 8 und 9 ferner zu ersehen ist, verhindern die Rollen 167 und 168 ein Aufsteigen des Drahts nach oben, d.h., sie bilden eine Begrenzung für die natürliche Neigung der Drahtwindungen auseinanderzuschnellen. Die Rollen 167 und 168 werden so eingestellt, daß die Ganghöhe des Drahts 18 mit dem gewünschten Abstand zwischen benachbarten Windungen der Druckfeder 18' übereinstimmt. Um dies zu erreichen müssen die Rollen 167 und 168 über dem Draht 18 angebracht werden.
Zusammenfassend ergeben sich also die folgenden Verhältnisse: Die Druckfeder 18' wird durch Biegen des Drahtes 18 um seine Längsachse nach dem Verlassen des eine Abtrennung schaffenden Rillenrades 46 geschaffen. Der gebogene Draht 18 wird über das Vorschubrad 57 geführt und verläßt die Führung 147, die sich auf der Tellerplatte 52 um die lederstütze 59 dreht. Beim Verlassen der Führung nimmt der Draht 18 aufgrund des Biegens eine bestimmte Ganghöhe und Krümmung an; eine Aufweitung dieser natürlichen Ganghöhe und dieser Krümmung wird durch geeignete, auf der Tellerplatte 52 montierte Rollen verhindert, sodaß also der gebogene Draht gewissermaßen zur Federform "gefriert".
Da die Tellerplatte 52 in der gleichen Richtung rotiert, in der der Draht 18 gebogen wurde, ergibt sich eine Druckfeder. Von der Oberseite des Federformungsmechanismus 50 aus gesehen (siehe Figur 8) ergibt sich eine entgegen dem Uhrzeigersinn
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gebogene Feder (18') durch eine im Uhrzeigersinn gerichtete Drehung der Tellerplatte 52. Da der Draht 18 im Uhrzeigersinn um seine Längsachse gebogen wurde (vom Ende der aus dem Federformungsmechanismus 50 herauskommenden Feder 18' aus gesehen), sind die Voraussetzungen für die Herstellung einer Druckfeder vollkommen erfüllt.
Es ist ein sehr wesentlicher Punkt, daß die Feder 18' nicht dadurch geformt wurde, daß der Draht 18 in eine Spule um die Stütze 59 gelegt wurde. Der Federformungsmechanismus arbeitet vielmehr auch dann noch, wenn die Stütze 59 ganz weggelassen wird. Die Stütze 59 stellt jedoch eine zweckmäßige Halterung für die herzustellende Feder 18' dar, da sie gewährleistet, daß sich die Feder 18' nicht nach der Seite biegt und in dem Federformungsmechanismus 50 verfängt. Dabei ist folgendes zu beachten: Da der Draht 18 nicht auf Spulenform gedrückt wird, hat die sich ergebende Feder 18' nicht die unerwünschte Zugspannung an ihrem Außenumfang und die Druckspannung an ihrem Innenumfang, wie sie für bisher bekannte Federn kennzeichnend waren.
Bei der Formung kann die Feder 18' entweder um die Stütze 59 rotieren oder unbeweglich in Bezug auf die Stütze 59 sein. Die Feder 18' ist stationär, wenn die vom Vorschubrad 57 während einer Umdrehung der Tellerplatte 52 zugeführte Drahtmenge genau dem Durchmesser der entstehenden Feder 18' entspricht. In diesem Fall enthält der Draht in einer einzigen Federwindung eine vollständige 36O°-Biegung.
Wenn die vom Vorschubrad 57 während einer Umdrehung der' Tellerplatte 52 abgegebene Drahtlänge größer ist als der Federdurchmesser, dreht sich die Feder 18' während ihrer Herstellung
um die Stütze 59, wobei ihr Drehsinn dem der Tellerplatte 52 entgegengesetzt ist. Wenn die während einer Umdrehung der Tellerplatte 52 zugeführte Drahtlänge kleiner als der Durchmesser der Feder 18' ist, rotiert die Feder in der gleichen Richtung um die Stütze 59, in der sich die Tellerplatte 52 dreht.
Es ist damit offenbar eine Wahl der relativen Durchmesser der Tellerplatte 52 und des Vorschubrads 57 sowie des Umlaufverhältnisses (d.h. Zahl der Umdrehungen des'Vorschubrads 57 um seine
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Achse pro Umdrehung der Tellerplatte 52) innerhalb weiter Grenzen möglich. Yfenn jedoch eine Feder 18' hergestellt werden soll, die bei der i'ederformung nicht um die.Stütze 59 rotiert, muß das Umlaufverhältnis gleich sein dem Verhältnis aus Durchmesser des Vorschubrads 57 zu Durchmesser der Feder 18'. Wenn diese Bedingung für das Umlaufverhältnis nicht erfüllt ist, dreht sich die Feder 18' während ihrer Herstellung.
In manchen Fällen ist es zweckmäßig, wenn die Feder 18' bei ihrer Herstellung unbeweglich bleibt, da dann weitere Arbeitsgänge an der Feder 18' sofort angeschlossen werden können, wenn sie den Federformungsmechänismus 50 verläßt. Wie oben ausgeführt, muß dann das Umlaufverhältnis gleich sein dem Durchmesserverhältnis zwischen dem Vorschubrad 57 und der Feder 18'. Ein derartiges Umlaufverhältnis kann auf zweierlei Weise erzielt werden. Erstens kann der Drehkranz 100 festgehalten werden und die Zahnräder 101 bis 105 können so gewählt werden, daß sich das gewünschte Umlaufsverhältnis für ein Vorschubrad 57 mit einem bestimmten Durchmesser ergibt. Zweitens können die Zahnräder 101 - 105 so gewählt werden, daß sich ungefähr das richtige Umlaufsverhältnis ergibt, und der Drehkranz 100 kann gedreht werden (durch Anlegen einer geeigneten Drehkraft an die Rolle 112, wie vorher beschrieben) um das Umlaufverhältnis zu korrigieren und auf den gewünschten Wert zu bringen.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehkranzes 100, die sich einstellen muß um ein ümlaufverhältnis gleich dem Verhältnis der Durchmesser von Vorschubrad 57 und Feder 18' zu erzielen, kann mit Fachleuten wohlbekannten Verfahren berechnet werden. Die Differentialkupplung 120 kann dann eingestellt werden um die Welle 116 (und damit die Rolle 112) ständig mit der richtigen Geschwindigkeit zu drehen, sodaß sich die notwendige Drehung des Drehkranzes 100 ergibt. Z.B. können die Zahnräder 101 - 105 so gewählt werden, daß das Vorschubrad 57 eine etwa 10$ geringere Drehgeschwindigkeit hat, als sie zur Herstellung der Feder 18' benötigt wird, wenn die Feder unbeweglich bleibt. Die Rolle 112 kann dann (durch geeignete Regelung der Differentialkupplunß 120) gedroht werden um in konstanter Weiße die notwendige zusätzliche Drehung des Drehkranzes 100 zur Erzielung des notwendigen UmlaufVerhältnisses zu liefern.
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Zu bemerken ist, daß der Draht 18, wie 3eder Draht, eine natürliche Durchbiegung hat. Wenn eich diese Durchbiegung ändert (aufgrund geringer Härteunterschiede im Draht), können sich auch die Ganghöhe und/oder die Krümmung etwas verändern, die beim Biegen des Drahts 18 um seine Längsachse entstehen. Dadurch können sich geringe Veränderungen im Durchmesser der Feder 18' ergeben, der mit einer gewissen Einstellung der Ganghöhen- und Durchmesser-Hegelungsrollen 161, 162, 165, 167 und 168 erzeugt werden.kann. Diese Veränderungen können weiter eine Drehung der Feder 18' zur Folge haben. Ein leichtes Gleiten des Drahts 18 beim Durchgang durch den Federformungsmechanismus 50 kann eine leichte Drehung der Feder 18' bewirken, sogar wenn ein Umlaufverhältnis gleich dem Verhältnis der Durchmesser von Vorschubrad 57 und Feder 18' eingestellt wurde.
Um derartige Änderungen zu korrigieren und um zu einer Ausführungsform der Erfindung zu gelangen, in der gewährleistet
, ist, daß die Feder 18' nicht um die Stütze 59 rotiert, kann ein Rückführungssystem eingesetzt werden. Eine derartige Rückführung kann z.B. den in Figur 9 dargestellten Mechanismus zum Nachweis einer Drehung der Feder 18' enthalten. Die Rückführung korrigiert dann die Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehkranzes 100 und damit das Umlaufverhältnis, derart, daß die Drehung der Feder abgestellt wird.
Wie in Figur 9 gezeigt, befindet sich im Federformungsmechanismus 50 ein Paar von Abtastplatten 175, die durch die überkreuzten Arme 176 miteinander verbunden sind. Die überkreuzten Arme 176 sind ähnlich einer Schere um die Achse 177 schwenkbar, die selbst wieder auf der Platte 22 montiert ist. An den Enden
ι der überkreuzten Arme 176 befinden sich die Ansätze 178 und 179, zwischen denen die Abtastmittel 180 angeordnet sind. Die Abtastmittel 180 können z.B. aus einem druckempfindlichen Schalter bestehen, oder aus einem Regelwiderstand, der durch Änderung des Abstands zwischen den Ansätzen 178 und 179 betätigt wird. Die Abtastmittel 180 sind elektrisch an die Regelung einer Differen-
■ tialkupplung angeschlossen, die in Figur 9 nur symbolisch mit angedeutet ist. Derartige Regelungen 181 sind dem Fachmann bekannt
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und haben zu» Ziel die Differentialkupplung 120 (sieh· Figur 1) mit Energie zu versorgen. .
Die Abtastplatten 175 zur Feststellung von Drehungen, die AbtastaitteX 180, die Regelung 181, die Kupplung 120, die Rollen 117 und 112, die Zahnräder 108, 109 und 110 und der dreh-, bare Drehkranz 100 bilden ein mechanisches Rückführungssystem, das eine unerwünschte Drehung der Feder 18' korrigieren kann.
In einer voreugeweisen Aueführungsform wird auf die Abtastplatten 175 eine Zugspannung ausgeübt, derart, daß sie auf die Feder 18' einen leichten Druck ausüben· Wenn dann der Abschnitt der Feder 18' unterhalb der Abtastplatte 175 zu rotieren beginnt, wächst der Durchmesser der Feder 18' leicht an, wobei die Feder zwischen den Abtastplatten 175 liegt. Die Abtastplatten 175 entfernen sich dabei etwas voneinander und ergeben entsprechende Veränderungen in den Abtastmitteln 180.
Ea werde als Beispiel angenommen, daß die Feder 18' entgegen dem Uhrseigersinn au rotieren beginne (da das Vorschubrad 57 ein Drahtstück größer als der umfang der Feder 18' während einer einzigen Umdrehung der Tellerplatte 52 lieferte). Als Folge davon würden die Abtastplatten 175 voneinander weggedrückt und die Abtastmittel 180 ergäben ein elektrisches Signal an der Regelung 181 der Differentialkupplung. Die Regelung 181 veranlaßt dann die Differentialkupplung 120 die Achse 116 im Uhrzeigersinn zu drehen. Wie schon früher bemerkt, führte dies zu einer dem Uhrzeigersinn entgegengerichteten Drehung des Drehkranzes 100 relativ zur Halterung 51, wodurch sich das Vorschubra4 57 bei jeder Drehung der Tellerplatte 52 etwas langsamer um seine eigene Achse drehen würde. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehkranzes 100 wird durch den Rückführungsmechanismus eingeregelt, sodaß das Umlaufverhältnis stets derart bleibt, daß die Feder 18' nicht rotiert.
Die mit dem erfindungsgemäßen Federformungsmechanismus 50 erzeugte Feder 18' kann beliebig lang sein; ihre Länge ist tatsächlich nur durch die Länge des Drahtes auf der Haspel 24 begrenzt. In gewissen Fällen ist es wünschenswert den Mechanismus 50 anzuhalten, sodafi ein Stück der Feder 18' abgeschnitten werden
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kann oder damit zusätzliche Arbeitsgänge an der Feder 18' vorgenommen v/erden können. Dazu kann die Antriebswelle 64 (siehe Figur 4) mit einer geeigneten Nockenanordnung (nicht in den Figuren dargestellt) versehen werden, die dann nur eine teilweise Verdrehung der Tellerplatten 52 und 53 pro voller Umdrehung der Nocken ergibt. Die Hocke an der Antriebswelle 64 kann so eingestellt werden, daß der Federformungsmechanismus 50 jedes Mal für eine gewisse Zeit angehalten wird, wenn die Tellerplatten 52 und 53 eine vorgegebene Zahl von Umdrehungen ausgeführt haben.
In manchen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Feder 18' während ihrer Herstellung rotiert. Zum Beispiel kann eine Bettfeder von 5 1/2 Windungen mit der Form einer Sanduhr (siehe Figur 15) in einer einzigen Umdrehung der Tellerplatte hergestellt werden, wenn die in den Figuren 12, 13 und 14 gezeigte Ausführungsform der Erfindung benutzt wird.
Wie vorher beschrieben, bestimmt die Stellung der veränderlichen, zur Einstellung des Durchmessers dienenden Führungsrolle 163 den Durchmesser der Feder 18', während die Vertikalstellung der die Ganghöhe regulierenden Führungsrolle 168 die Ganghöhe der Feder 18' festlegt. Vorrichtungen, wie sie in den Figuren 12, 13 und 14 dargestellt sind, können in dem erfindungsgemäßen Federformungsmechanismus 50 einbezogen werden um das Wickeln von Federn mit bestimmten, regelmäßigen Änderungen in der Ganghöhe und/oder dem Windungsdurchmesser zu ermöglichen. Zum Beispiel können die in den Figuren 12, 13 und 14 gezeigten Vorrichtungen dazu benutzt werden um Federn 218 der in Figur 15 gezeigten Form herzustellen.
Wie in den Figuren 12 und 13 dargestellt, ist die Führungsrolle 163'. zur Einstellung des Federdurchmessers über die Achse 201 an den Hebelarm 202 angekoppelt. Der Hebelarm 202 ist an der Achse 203 schwenkbar auf der oberen Tellerplatte 52 angebracht und wird durch die Feder 210 an die Nooke 208 angedrückt. Am Gelenk 203 des Hebelarms 202 ist der Arm 204 zur Nockenabtastung schwenkbar angebracht; am anderen Ende dieses Arms 204 befindet sich die Walze 205, die der Nockenoberfläche folgt. Der Winkel zwischen dem Arm 204 zur Nockenabtastung und dem Hebelarm 202
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kann durch Lösen des Befestigungselements 206, Schwenken des Arms 204. in die gewünschte Stellung und erneutes Anziehen des Befestigungselements 206 verändert werden. Die mögliche Gesamtverstellung des Arms 204 ist durch die Größe des Schlitzes 207 bestimmt.
Wenn das Vorschubrad 57 rotiert, folgt die Walze 205 der den Durchmesser steuernden Nooke 208. Diese Hocke sitzt auf der Antriebsachse 73 auf dem Vorschubrad 57. Wenn die Walze 205 über einen breiten Höckerabschnitt 209a auf der Nocke 208 rollt, führt die sich ergebende Bewegung des Arms 204 und des Hebelarms 202 zu einer Entfernung der Führungsrolle 163' von der Stütze 59, wodurch sich Federabschnitte mit vergrößertem Durchmesser ergeben. (Siehe in diesem Zusammenhang die Abschnitte 218a mit größerem Durchmesser an der Feder 218 in Figur 15·) Wenn andrerseits die Walze 205 über die schmalen Höokerabschnitte 209b der Nocke 208 abrollt, ist die den Durchmesser regelnde Führungsrolle 202 in der Stellung der größten Annäherung an die Stütze 59, wobei sich dann Windungen 218b mit geringem Durchmesser in der Spule ergeben (siehe Figur 15).
Mit dem in den Figuren 12, 13 und 14 dargestellten Mechanismus kann auch eine veränderliche Ganghöhe erzielt werden. Die Führungsrolle .168' zur Regelung der Ganghöhe eitzt auf der Welle 211 auf, die durch das kreisrunde Gehäuse 212 verläuft. Die Walze 213 für die Ganghöhennocke sitzt auch auf der Achse 211 auf. Das Gehäuse 212 ist fest an ein Ende des Hebelarms 214 angeschraubt, der einen L-förmigen Querschnitt hat und schwenkbar an der Achse 215 montiert ist. Die Achse 215 ist im Block 216 gelagert, der selbst an der oberen Tellerplatte 52 angeschraubt ist. Die am Pflock 217' angebrachte Feder 217 hält den Hebelarm 214 so um die Achse 215 gedreht, daß Kontakt zwischen der Walze 213 und der zylindrischen Nocke 220 zur Ganghöhenregelung gewährleistet ist. Der Fuß 219 macht es für den Hebel 214 unmöglich soweit nach unten abzusinken, daß er auf dem Arm 202 aufsitzt.
Die Nocke 220 zur Kontrolle der Ganghöhe ist zylindrisch; die Nocke 220 ist koachsial zum Vorschubrad 57, jedoch durch die Nocke 208 zur Durchmesserregelung und das Abstandsstück 221 von ihm getrennt angeordnet. Die Höhe des Nockenhöckers 220 bestimmt
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die Ganghöhe des entsprechenden Absohnitts der Feder 218. Wenn die Walze 213 auf dem Oberteil 222a des Höckers aufsitzt, befindet sich die Führungsrolle 168' für die Ganghöhe in einer relativ hohen Stellung in Bezug auf die Tellerplatte 52; der entsprechende Abschnitt 222b' der Feder 218 (siehe Figur 15) hat dann einen vergrößerten Windungsabstand. Umgekehrt, ruht die Walze auf einem niedrigen Abschnitt 222b der Nooke, so ist die Führungsrolle 168' der Tellerplatte 52 genähert und damit ergibt sich eine geringere Ganghöhe 222b' der Feder 218 (siehe Figur 15).
Offensichtlich können gleichzeitige Änderungen in der Ganghöhe und im Windungsdurchmesser mit der in den Figuren 12, 13 und 14 gezeigten Vorrichtung erzielt werden; durch geeignete Ausbildung der Nocken 208 und 220 können bestimmte regelmäßige Veränderungen im Durchmesser und in der Ganghöhe erzeugt werden. Andere Verfahren zur Regelung der Stellung der Führungsrolle 163 zur Durchmessereinstellung und der Führungsrolle 168 zur Ganghöheneinstellung ermöglichen programmierbare Veränderungen in der Größe und Form der Feder 18' über eine größere Zahl von Windungen · als während einer einzigen Umdrehung der Tellerplatte 52 geschaffen werden. Durch geeignete Einstellung der Führungsrollen 163 und 168 kann z.B. die in der Bettfedernindustrie übliche Sanduhr-Form der Federn geschaffen werden.
Der erfindungsgemäße, in den Figuren 1-14 dargestellte Federformungsmechanismus 50 kann im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn verlaufende Druckfedern erzeugen, je nach der Drehrichtung der Tellerplatte 52. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform kann der Mechanismus 50 so abgeändert werden, daß sich rechtsgängige Federn ergeben. Wenn eine geeignete Regelung zwischen der Differentialkupplung 120 (im Federformungsmechanismus 50) und der entsprechenden Differentialkupplung im Federformungsmechanismus 50' vorgesehen ist, können die beiden Federformungsmechanismen Federn mit gleichartigen Kenngrößen aber verschiedenem Windungssinn liefern. Derartige Federnpaare eignen sich besonders für Bett- und Matratzenfedern.
V/ie vorher für die Ausführungsform der Figuren 1-14 beschrieben, rotiert die Tellerplatte 52 um ihre Achse in der
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gleichen Richtung, in der der Draht 18 um seine Längsachse gebogen wird, nachdem er das trennende Rillenrad 46 verlassen hat. Diese Anordnung ergibt eine Druckfeder. Wenn ein geeignetes Getriebe vorgesehen ist, mit dem die Tellerplatte 52 in der der Drahtbiegerichtung entgegengesetzten Richtung gedreht werden kann, ergibt sich eine vorgespannte Zugfeder. Natürlich wird der gebogene Draht dabei eine Feder mit kleinem Durchmesser und geringer Ganghöhe zu bilden versuchen. Die Ftihrungsrollen 167 und 163 zur Regelung der Ganghöhe müssen in diesem Fall unter dem Draht 18 angeordnet werden (statt über dem Draht, wie in der zur Herstellung von Druckfedern dienenden Vorrichtung der Figur 9) um der Tendenz des Drahtes 18 entgegenzuwirken die minimale Ganghöhe anzunehmen. Analog müssen die Führungsrollen 161, 162 und 163 zur Kontrolle des Durchmessers auf der (in Bezug auf Figur 8) gegenüberliegenden Seite des Drahts 18 angebracht werden um der Neigung des Drahtes 18 sich auf einen kleineren Durchmesser zusammenzuziehen, entgegenzuwirken (bei der Herstellung von Zugfedern).
Wie im Falle des dargestellten Federformungsmechanismus zur Herstellung von Druckfedern können rechts- und linksgängige Zugfedern gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Natürlich muß zur Herstellung von Zugfedern die Feder in die gleiche Richtung gedrückt werden (d.h. die Tellerplatte 52 muß sich in der gleichen Richtung drehen), in der der Draht gebogen wird.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Federnherstellung geschaffenen Federn haben Eigenschaften, die mit den bekannten Vorrichtungen zur Federnherstellung nicht erzielt werden können. In den dem bisherigen Stand der Technik entsprechenden Vorrichtungen wurde der Draht durch scharfes Abbiegen in eine spulenähnliche Gestalt gebracht. Bei diesem Abbiegen war eine Seite des Drahtes beträchtlichen inneren Spannungen ausgesetzt, während starke innere Druckspannungen auf der anderen Drahtseite wirksam wurden. Die sich daraus ergebende Veränderung der kriatallographlschen Struktur im Draht ergab eine obere Grenze für die beim Gebrauch der Feder zulässige Zug- bzw. Druckspannungsbeanspruchung.
Im Gegensatz zu diesen bekannten Vorrichtungen zur Federn-
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herstellung werden in der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine gro.ßen Kräfte beim Biegen des Drahtes in Spulenform aufgewendet. Die Vorrichtung hat dagegen hauptsächlich zum Ziel die sich beim Biegen des Drahtes um seine Längsachse ergebende Ganghöhe und Krümmung zu fixieren. Das neue Verfahren führt zu einer bedeutend geringeren Verzerrung der Kristallstruktur im Draht und ergibt dadurch eine gleichmäßigere Verteilung der Spannungen über den Umfang des Drahtes als wie beim scharfen Drahtabbiegen früherer Verfahren.
Zugspannungen am Umfang der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschaffenen, vorher beschriebenen Federn können typischerweise die in Figur 16 dargestellte gleichmäßige Verteilung haben. In diesem Querschnittsbild sind die Zugspannungen schematisch als eine Reihe von Pfeilen 231 angedeutet, die in Umfangsrichtung des Drahtes 230 verlaufen. Die im Draht resultierende Spannungsverteilung ißt gleichmäßig in Umfangsrichtung, nimmt jedoch gegen die Mitte des Drahtes zu ab. Eine derartig gleichmäßige Spannungsverteilung in der Feder 230 unterscheidet sich von der in Figur 17 gezeigten Spannungsverteilung in nach bekannten Verfahren hergestellten Federn.
Wie in Figur 17 gezeigt, wird der Draht 240 bei den bekannten Verfahren an seinem Außenumfang auf Zug beansprucht, wie durch die Kreuze 241 in Figur 17 angedeutet. Gleichzeitig führte jedoch das Aufwickeln des Drahtes 240 zu Druckspannungen längs dem Innenumfang der Feder (diese Zugspannungen sind in Figur 17 durch Kreise 242 angedeutet). Eine spannungsfreie Linie 243 zieht sich durch die Mitte des Drahtes 240 zwischen Gebieten mit Zug-, und Druckbeanspruchung.
Wenn in bekannten Federn eine Vorspannung erzeugt wurde (durch Strecken oder Zusammendrücken einer Federspule), ergab sich die durch die Pfeile 245 in Figur 17b angedeutete Spannungsverteilung am Umfang. Ein Vergleich mit Figur 17a (die die Feder vor der Erzeugung der Vorspannung zeigt) ergibt, daß die Vorapa nnungserzeugung im allgemeinen im Gebiet 241 des Drahtes (dieses Gebiet steht unter Zugspannung) additiv ist, jedoch subtraktiv im zusammengedrückten Gebiet (242).
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Ein Vergleich der Abbildungen 15 und 17b lehrt, daß die Gleichmäßigkeit der in Umfangsrichtung verlaufenden Spannungen in den gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Federn 230 viel größer ist als in den nach bekannten Verfahren hergestellten Federn 240. Die .nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Federn 230 können bei gegebenen Federparametern höhere Spannungen bei ihrer Verwendung abgeben, als nach bekannten Verfahren hergestellte Federn der gleichen Größe. Die gleichmäßige, in Umfangsrichtung wirkende Spannung (siehe Figur 16) reduziert außerdem die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs des Drahtmaterials beträchtlich, was wiederum einer Erhöhung der Lebensdauer der Feder 230 gleichzusetzen ist.
Die gleichmäßige Umfangsspannung in den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Federn zeitigt andere Vorteile. So können z.B. Zugfedern hergestellt werden, in denen sich benachbarte Windungen berühren, wobei die maximale Zugspannung schon bei sehr geringen Federdehnungen wirksam wird. Derartige Federn sind besonders zweckmäßig in Anwendungsfällen, in denen sehr wenig Raum zur Ausdehnung der Feder zur Verfügung steht.
Für eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Feder mit bestimmten Spannungsnennwerten wird weniger Draht verbraucht (d.h., ein kürzeres Drahtstück oder ein Draht mit kleinerem Durchmesser, oder beides), als für einenach bekannten Verfahren hergestellte Feder mit gleichen Nennwerten. Die vorliegende Erfindung vermindert damit den Materialverbrauch und folglich die Kosten einer Feder. In Industriezweigen, in denen ein großer Bedarf an Federn besteht (z.B. in der Bettenindustrie), kann somit eine Kostenverringerung des Endprodukts erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht außerdem eine sehr gute Einregelung der Federkenngrößen. Es lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Sätze von Federn mit aufeinander abgestimmten, sehr gleichartigen Kenngrößen herstellen. Derartige Federn sind z.B. sehr gut brauchbar als Ventilfedern für Kraftfahrzeuge.
Besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend dargestellt und beschrieben. Doch ist es für den Fachmann offensichtlich, daß Abänderungen an den beschriebenen
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Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne daß dabei von dem Grundgedanken der Erfindung abgegangen wird. Die nachfolgenden Patentansprüche umfassen alle die möglichen Abänderungen, die im Rahmen der Erfindung möglich sind und bestimmen damit den Umfang der Erfindung.
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Claims (13)

PAIENfAHSPRt)CHE
1. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule, gekennzeichnet durch erste Mittel, die eine gleichförmige, über den Umfang wirkende Spannung im Draht ergeben, und durch zweite Mittel, die die von dem unter Zugspannung stehenden Draht eingenommene Form zu verändern gestatten,
2. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter den ersten Mitteln Mittel vorgesehen sind, die den unter Zugspannung stehenden Draht in die Form einer Spule überführen.
3. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Druckfeder Mittel vorgesehen sind um den Draht in die Richtung zu führen, in der die Zugspannung wirkt.
4· Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Zugfeder Mittel vorgesehen sind um den Draht in die Richtung zu führen, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der die Zugspannung wirkt. .
5. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht mittels der ersten Mittel um seine Längsachse zu Windungen gebogen wird und daß die zweiten Mittel so ausgebildet sind, daß sie die Beibehaltung der von den ersten Mitteln beim Drahtbiegen erzeugten Ganghöhen und Windungsdurchmesser bewirken.
6. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Umlaufgetriebe mit einem Vorschubrad 57 vorgesehen ist, wobei der Draht 18 vom Vorschubrad 57 von den Mitteln zum Drahtbiegen zu den die Ganghöhe und den Windungsdurchmesser fixierenden Mitteln geführt wird, und daß Mittel zur Begrenzung des Windungadurchmessers und der Windungsganghöhe des gebogenen Drahtes in den die Ganghöhe und den Windungsdurchmesser fixierenden Mitteln vorgesehen sind.
7. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Feder-
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spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorschubrad 57 vorgesehen ist, sowie Mittel um das Vorschubrad 57 in Umlaufbewegung zu versetzen; daß die Mittel zum Biegen des Drahts zu Windungen um seine Längsachse beim Biegen von der Drehung des Vorschubrads 57 um die Mittelachse des umlaufenden Systems abhängen; und daß Mittel vorgesehen sind um den Draht von den Mitteln zum Drahtbiegen wegzulenken, um den Draht um einen Teil des Umfang s des Vorschubrads herumzuführen und um den Draht an die die Ganghöhe und den Windungsdurchmesser· fixierenden Mittel heranzuführen.
8. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 5, mit einem ortsfesten Rahmen 20, ferner gekennzeichnet durch: einen Plattenteller 52, -der in Bezug auf den Rahmen 20 rotieren kann; erste Mittel, bestehend aus einer Vorrichtung um den Draht 18 um seine Längsachse zu biegen, einem nicht koachsial zur Tellerplatte 52 montierten Vorschubrad 57, das um seine eigene Achse in einer Ebene parallel zur Ebene der Tellerplatte 52 rotieren kann, einem ersten, von der Tellerplatte 52 angetriebenem Umlaufgetriebe um das Vorschubrad 57 in eine Umlaufbewegung zu versetzen, und Führungsmitteln um den gebogenen Draht um einen Teil des Umfangs des Vorschubrads 57 zu führen; und durch zweite Mittel, die die vom gebogenen Draht 18 angenommene Form regeln, wenn der Draht vom Vorschubrad weggeführt wird.
9. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 8 mit Biegevorrichtung, gekennzeichnet durch eine fest mit der Tellerplatte 52 verbundene, zu ihr koachsiale Rohrwelle 55; Mittel um den Draht 18 zuerst durch einen Teil der Rohrwelle 55 in deren Längsrichtung zu führen und ihn dann der Tellerplatte 52 an einer von der Achse der Tellerplatte 52 entfernten Stelle zuzuführen.
10. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Biegen des Drahtes eine Abtrennvorrichtung umfassen, derart, daß der Draht von den Biegemitteln abgetrennt und erst von den Biegemitteln umgebogen wird.
11. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Feder-
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spule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennvorrichtung ein Rillenrad 46 enthält, das nur in einer Ebene senkrecht zur Ebene der Tellerplatte 52 rotieren kann und das fest am Rahmen 20 montiert ist, derart, daß der vom Rillenrad 46 abgehende Draht die Tangente von der Rohrwelle 55 an das Rillenrad 46 darstellt.
12. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Stütz« 59, die koachsial von der Tellerplatte 52 ausgeht, und durch Mittel, die die Stütze 59 während der Drehung der Tellerplatte 52 unbeweglich halten in Bezug auf den Rahmen 20.
(P
13. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser eines Teils der Stütze 59 gleich ist dem Durchmesser der in der Vorrichtung geschaffenen Federspule 18'.
14. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 13« dadurch gekennzeichnet, daß die die Stütze 59 unbeweglich haltenden Mittel ein zweites, vom Plattenteller 52 getriebenes Umlaufgetriebe 90, 91 umfassen, sowie einen, in Bezug auf den Rahmen 20 festen Drehkranz 90.
15. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschubrad 57 an seiner Peripherie eine Rille hat und daß die Führungs-
fe mittel bestehen aus: einem nicht koachsial auf der Tellerplatte 52 gegenüber dem Vorschubrad 57 montierten Zugrad 58, derart, daß es sich in Radialrichtung auf die Tellerplatte 52 zu bzw. von ihr weg bewegen kann; einem Band 145, derart, daß es einen Teil des Umfangs sowohl des Vorschubrads 57 als auch des Zugrads 58 umgreift; und einer Feder 81, die das Zugrad 58 vom Vorschubrad 57 wegdrückt.
16. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes'zu einer Federspule nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Führung 135, die den gebogenen Draht 18 in die Rille 140 auf dem Vorschubrad 57 unter das Band 145 hineinleitet.
17. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine weitere Führung
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147, die den Draht 18 von der Rille 140 zu den Führungsrollen 161, 162, 163 leitet.
18. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufverhältnis der Umlaufbewegung des Vorschubrads 57 dem Verhältnis aus Durchmesser des Vorschubrads 57 zu Durchmesser der geschaffenen Feder 18' entspricht, wobei die Feder 18' bei ihrer Herstellung nicht um die Stütze 59 rotiert.
19. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlaufverhältnis der Umlaufbewegung des Vorschubrads 57 nicht dem Verhältnis aus Durchmesser des Vorschubrads 57 zu Durchmesser der geschaffenen Feder 18' entspricht, wobei die Feder 18' bei ihrer Herstellung um die Stütze 59 rotiert.
20. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einregelung des Windungsdurchmessers mindestens eine Rolle 161 bzw. 162 bzw. 163 umfassen, die auf der Tellerplatte 52 montiert ist und sich parallel zu ihr drehen kann, und daß die Mittel zur Einregelung der Ganghöhe mindestens eine Rolle 167 bzw. 168 umfassen, die auf der Tellerplatte 52 montiert ist und sich senkrecht zu ihr drehen kann.
21. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit denen die Stellung der Rollen zur Einregelung des Windungsdurchmessers und der Ganghöhe in wohldefinierter Weise verändert werden kann.
22. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel mindestens eine auf einer Achse montierte, in einer Ebene parallel zur Tellerplatte 52 drehbare Führungsrolle 163 umfassen, und daß Mittel zur wahlweisen Veränderung des Federdurchmessers vorgesehen sind, bestehend aus einer mit dem Vorschubrad rotierenden Nooke 208 und einem Fühlarm, 204, der die Stellung der Rolle 163 in Radialrichtung auf der Tellerplatte 52 als Funktion der Höckerhöhe der Nocke 208 festlegt.
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23. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel mindestens eine auf einer Achse montierte, in einer Ebene senkrecht zur Tellerplatte 52 drehbare Führungsrolle 168 umfassen; daß Mittel zur wahlweisen Veränderung der Federganghöhe vorgesehen sind, bestehend aus einer zylindrischen Nocke 220, die zusammen mit dem Vorschubrad 57 rotiert, und einer Fühlwalze 213, die die Höhe der Führungsrolle 168 in Bezug auf die Tellerplatte 52 als Funktion der Höckerhöhe der Nocke 220 verändert.
24· Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Rückführungsmechanismus zur Einregelung des Umlaufverhältnisses des Vorschubrads 57 als Funktion der Drehung der Feder 18' um die Stütze 59.
25. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführung smechanismus besteht aus: Abtastmitteln zur Feststellung der Drehung der Feder 18' um die Stütze 59 und zur Erzeugung eines der Federdrehung proportionalen Ausgangssignals, und Einstellmitteln zur Änderung des Umlaufverhältnisses als Funktion des Ausgangssignals.
26. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 25, dadurch.gekennzeichnet, daß die Abtastmittel bestehen aus: der Feder 18' anliegenden Abtastplatten 175, die auf eine Zunahme des Windungsdurchmessers ansprechen, und weiteren Abtastmitteln 180, deren Ausgangssignal von der Bewegung der Abtastplatten 175 abhängt.
27. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule naoh Anspruch 26 mit einem zweiten Umlaufgetriebe, gekennzeichnet durch einen in Bezug auf den Rahmen 20 rotierenden Drehkranz 100 und durch Einstellmittel, die den Drehkranz 100 mit einer vom Ausgangssignal der Abtastmittel 180 abhängigen Geschwindigkeit drehen.
28. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch Mittel zum Antrieb des Drehkranzes 100, bestehend aus Zahnrädern 108, 109, die um eine in Bezug auf den Rahmen 20 feste Achse rotieren und mit dem
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Drehkranz 100 in Eingriff stehen, und einer Differentialkupplung 120, die von den Zahnrädern 108, 109 Antriebsenergie als Punktion des Ausgangssignals von den Abtastmitteln 180 überträgt.
29. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerplatte 52 so angekoppelt ist, daß sie entgegen dem Umdrehungssinn der Biegemittel rotiert und dabei zur Schaffung einer Zugfeder beiträgt.
50. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerplatte 52 sich mit dem gleichen Drehsinn wie die Biegemittel dreht und dabei zur Schaffung einer Druckfeder beiträgt.
51. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Ansprüchen 1 - 30, gekennzeichnet durch einen Zufuhrmechanismus zum Einziehen von Draht und Abgabe dieses Drahts mit konstanter Geschwindigkeit; durch eine Abtrennvorrichtung, die den vom Zufuhrmechanismus abgegebenen Draht von den Biegemitteln abtrennt, und durch Biegemittel, die den die Abtrennvorrichtung verlassenden Draht um seine Längsachse biegen.
52. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 51» gekennzeichnet durch einen Zufuhrmechanismus 30, bestehend aus mindestens einer Zuführrolle 32 bzw. 33, die den Draht 18 in Windungen legt, und Steuermitteln 45, die die Zuführrolle 52 bzw. 55 mit einer vom Durchmesser der Windungen abhängigen Geschwindigkeit drehen.
55. Vorrichtung zum Biegen eines' Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 52 mit einem Zufuhrmechanismus 50, gekennzeichnet durch ein eine Abtrennung schaffendes Rillenrad 46, das nur um seine eigene Achse rotieren kann und eine Rille an seinem Außenrand zur Aufnahme von Draht 18 vom Zufuhrmechanismus 30 trägt.
34. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch Ausrichtvorrichtungen 27, 28, die den Draht 18 vor seinem Eintritt in den Zufuhrmechanismus 50 geradebiegen.
55. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch Mittel, die die Ganghöhe des die Biegemittel verlassenden Drahts 18 begrenzen.
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36. Vorrichtung zum Biegen von Draht zu Federspulen als Kombination zweier Vorrichtungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerplatte der ersten Vorrichtung im Uhrzeigersinn rotiert, während die Tellerplatte der zweiten Vorrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert.
37. Vorrichtung zum Biegen von Draht zu Federspulen nach Λ Spruch 36, gekennzeichnet durch Mittel, die einen Gleichlauf zwischen der ersten und der zweiten Vorrichtung herstellen.
38. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel zur Schmierung der beiden Umlaufgetriebe.
39. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule nach Anspruch 38,mit Mitteln zur Schmierung, gekennzeichnet durch eine mit der Tellerplatte 52 rotierende Ölwanne 54, in der die Umlaufgetriebe untergebracht sind, und durch Pumpmittel, die im Zusammenwirken mit dem festen Drehkranz 90 Öl von der Innenperipherie der Ölwanne 54 zu einem Punkt nahe der Mitte der Ölwanne zurückbringen.
40. Vorrichtung zum Biegen eines Drahtes zu einer Federspule nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Schaber 146, 148, 149, die das Band 145 und den Umfang des Vorschubrads 57 von Schmutzteilchen reinigen.
41. Vorrichtung zum Biegen eines Drahts zu einer Federspule -nach Ansprüchen 1-40, mit einem Umlaufgetriebe, gekennzeichnet durch einen Drehkranz und ein an seinem Innenumfang angreifendes Zahnrad und durch Mittel zur Änderung der Umlaufgeschwindigkeit, die gleichzeitig den Antrieb des Drehkranzes bewirken.
42. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Spannungsverteilung am Drahtumfang erzeugt wird und daß die vom gestreckten Draht angenommene Form geregelt wird.
43. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Krümmung wie die Ganghöhe des gebogenen Drahts geregelt werden.
44. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, ::aoh Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß Draht um seine LHn^* auch ^o
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gebogen wird und daß die beim Biegen erzeugte Ganghöhe begrenzt wird.
45. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß Draht um seine Längsachse gebogen wird und daß für die beim Biegen erzeugte Krümmung Begrenzungen geschaffen werden.
46. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Windungen in definierter Weise verändert wird.
47. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Windungsdurchmesser in definierter Weise verändert wird.
48. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß Draht um seine Längsachse gebogen wird und daß der gebogene Draht in die Form einer Spule gebracht wird.
49· Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht um einen Abschnitt der Peripherie des eine Umlaufbewegung ausführenden Vorschubrads 57 gelegt wird, derart, daß der Draht durch das Vorschubrad 57 zu einem Punkt geführt wird, der um die Mittelachse der Umlaufbewegung rotiert.
50. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß Draht mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt wird.
51. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennung zwischen den gebogenen und nicht gebogenen Drahtabschnitten geschaffen wird.
52. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlaufbewegung erzeugt wird, derart, daß der Punkt, zu dem der Draht geführt wurde, sich in der Richtung dreht, in die der Draht gebogen wird, wodurch eine Druckfeder geschaffen wird.
55. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umlauf bewegt:.·:/: erzeugt wird, derart, daß der Punkt zu dem der Draht geführt
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wurde, sich in der der Richtung des Drahtbiegens entgegengesetzten Richtung dreht, wodurch eine Zugfeder geschaffen wird.
54. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 49» dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufbewegung eingeregelt wird, derart, daß das Umlaufverhältnis gleich ist dem Verhältnis aus Durchmesser des Vorschubrads 57 zu Durchmesser der Feder 18'.
55. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Ganghöhe des geführten Drahts begrenzt wird.
56. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht, nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Durchmesser des geführten Drahts begrenzt wird.
57. Feder, hergestellt durch Biegen von Draht, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht um seine Längsachse gebogen wird und daß die beim Biegen entstehende natürliche Krümmung fixiert wird.
58. Feder nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Biegen des Drahts entstehende natürliche Ganghöhe fixiert wird.
59· Feder nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Krümmung des gebogenen Drahts fixiert wird.
60. Feder, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der vorhergehenden Ansprüche geschaffen wurde.
61. Feder nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannungsverteilung gleichmäßig ist und in Richtung des Umfangs verläuft.
62. Feder nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht eine gleichmäßige Kristallstruktur in Umfangsrichtung aufweist.
63. Feder nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen im Innern des Drahtes sich in Radialdichtung von einem Maximalwert an der Drahtperipherie zu einem Minimalwert im Drahtzentrum ändern, wobei der in Radialrichtung verlaufende Spannungsgradient im wesentlichen überall konstant ist.
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64. Feder nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungen im Drahtinnern in praktisch gleichförmiger
Weise am Drahtumfang auftreten und der Maximalspannung entsprechen, die gemäß dem Elastizitätsmodul des Drahtmaterials zulässig ist.
65. Verfahren zur Herstellung einer Feder aus Draht,
nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmoment
an den Draht angelegt wird, dessen Große dem nach dem Elastizitätsmodul des Drahts zulässigen Maximalwert entspricht, und daß der unter dem Einfluß des Drehmoments stehende Draht in der
Form einer Spule fixiert wird.
66. Verfahren nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht der Feder nur durch ein Drehmoment eine Zugspannung erfährt.
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