DE19534077A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Formen eines Federschuhs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federwickelvorrichtung und ein Verfahren zum Formen von Federn. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Federwickelvorrichtung und ein Verfahren zum Formen von Federn mit im allgemeinen axialen Schuhen.

Federwickelvorrichtungen zum Formen von Schraubenfedern sind bereits früher beschrieben worden. Das US-Patent Nr. 4,893,491 von Ohdai et al. vom 16. Januar 1990 von der Asahi-Seiki Manufacturing Co., Ltd., beschreibt eine Federwickelmaschine und ein Verfahren zum Ausbilden von Schraubenfedern. Ein Draht wird von einem Zufuhrstock gegen eine Formungsfläche geführt. Die Formungsfläche wird in Richtung auf eine vordere Position dicht an einer Spitze des Zufuhrstockes mittels eines Antriebssystems einschließlich einer Nockenanordnung unter numerischer Steuerung bewegt. Wenn der Draht von dem Zufuhrstock gegen die Formungsfläche gefährt wird, wird der Draht gebogen. Durch Rotieren der Formungsfläche kann der von dem Zufuhrstock zugeführte Draht in verschiedene Richtungen gebogen werden, so daß Schraubenfedern unterschiedlicher vorbestimmter Formen und Größen ausgebildet werden. Nachdem die Schraubenfeder ihre vorbestimmte Form und Größe erreicht hat, wird die Formungsfläche von der Spitze des Zufuhrstockes mittels des Antriebssystems und der Nockenanordnung zurückgezogen, während ein Schneidwerkzeug in eine vordere Position bewegt wird, um die ausgebildete gewickelte Feder weg von dem von dem Zufuhrstock zu­ geführten Draht zu schneiden.

Die durch Ohdai et al. in dem ′491-Patent beschriebene Federwickelvor­ richtung stellt verschiedene Schneid- und Biegewerkzeuge bereit, welche an einem Werkzeugmontierrahmen befestigt sind. Diese Werkzeuge können relativ zur Spitze des Zufuhrstockes in derselben Weise wie die Formungsfläche repositioniert werden. Der Werkzeugmontierrahmen weist eine Öffnung auf, durch welche der Zufuhrstock reichen kann. Das ermöglicht es, daß Werkzeuge montiert werden und in Richtung auf den Zufuhrstock eingebracht und von dem Zufuhrstock von sowohl der Vorder- als auch der Rückseite des Werkzeugmontierrahmens zurückge­ zogen werden können. Indem ein Mechanismus zum Montieren ver­ schiedener Werkzeuge in dichter Nähe zur Spitze des Zuführstockes geschaffen ist, kann eine große Vielzahl von Biegungen beim Formen von Schraubenfedern ausgeführt werden. Indem eine numerische Steuerung der Vorrichtung verwendet wird, können des weiteren Schraubenfedern ausgebildet werden, welche eine Vielzahl von Abmessungen aufweisen.

Bei vielen Anwendungen benötigen Torsions- und Zugfedern zur Verbindung der Feder bei ihrer speziellen Anwendungen axiale Schuhe, z. B. Schuhe, welche im allgemeinen axial zu einer Achse durch die Feder sind. Zum Beispiel werden axiale Schuhe verwendet, um die Feder in eine elektrische Kupplung einzugliedern, welche bei Kopiermaschinen verwendet wird, welche Papier wiederholt und kontinuierlich ausstoßen bzw. wegschieben. Für eine derartige Anwendung werden die Federn entsprechend enger Toleranzen abmessungsmäßig für jede komplette Wicklung der Feder hergestellt. Diese engen Toleranzen sind außer­ ordentlich wichtig bezüglich der Schuhe und des Abschnittes einer Wicklung der Feder, welche den Schuh mit dem Rest des Federkörpers verbindet. Wegen ihrer axialen Natur ist die Herstellung derartiger Schuhe schwierig. Einige Federn benötigen bei speziellen Anwendungen Schuhe mit einer minimalen Länge, und zwar z. B. 2,54 mm (0,1 Inch). Diese minimale Länge führt des weiteren zu einer schwierigen Her­ stellung.

Früher sind im allgemeinen axiale Schuhe, welche vor dem Ausbilden des Federkörpers einer Feder geformt werden, unter Verwendung von Biegewerkzeugen hergestellt worden, welche an einem Werkzeugmontier­ rahmen, wie z. B. in der US 4,893,491 beschrieben, montiert sind. Ein Biegewerkzeug ist neben dem Draht angeordnet, wenn er aus dem Zufuhrstock geführt wird; ein anderes Biegewerkzeug biegt den Draht über dem ersten Biegewerkzeug, während noch ein weiteres Werkzeug von unten kommt, um den Draht zu überbiegen, um eine 90° Biegung zu erhalten.

Außerdem benötigte früher ein Schuh, welcher neben dem Federkörper ausgeformt wird, nachdem der Federkörper ausgebildet ist, die Verwen­ dung von unnötigen zusätzlichen Schritten für eine derartige Herstellung.

Nachdem ein im allgemeinen axialer Schuh und der Federkörper ausge­ formt wurden, wurde z. B. die Feder, welche noch keinen zweiten im allgemeinen axialen Schuh hatte, abgeschnitten und von dem Zufuhrstock entfernt, so daß ein zweiter im allgemeinen axialer Schuh durch eine Maschine an einem davon verschiedenen Ort ausgebildet werden konnte.

Das Ausbilden des zweiten Schuhs auf einer unterschiedlichen Maschine, nachdem der Federkörper ausgebildet wurde, erhöht die Herstellungszeit, da die Feder von dem Zufuhrstock abgeschnitten und auf der anderen Maschine angeordnet werden muß. Wegen der Schwierigkeit des Herstellens von Federn mit axialen Schuhen mit präzisen Abmessungen unter Verwendung einer Federwickelvorrichtung, wie z. B. der, welcher in dem US-Patent 4,893,491 beschrieben wurde, erwuchs auf diesem Gebiet die Notwendigkeit, Federn mit präzisen Abmessungen mit im allgemeinen axialen Schuhen herzustellen und dies in einer kürzeren Zeitperiode auszuführen, als dies jetzt möglich ist.

Demgemäß schafft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen einer Feder mit einem Federkörper und zumindest einem Schuh. Die Vorrichtung und das Verfahren ermöglichen die Herstellung von Federn mit im allgemeinen axialen Schuhen mit präzisen Abmessungen, so daß beide Schuhe vor einem Abtrennen der Feder von einem Draht ausgebildet werden können, welcher von einem Zufuhrstock bzw. von einer Pinole ohne Entnahme der Feder aus der Federwickelvor­ richtung geformt werden können.

Die Vorrichtung der Erfindung weist eine Einrichtung zum Zuführen eines Drahtes von einem festen Auslaß auf, bei welcher der feste Auslaß den Draht in einen Weg richtet; erste Biegeeinrichtungen biegen ein erstes Längenstück des Drahtes, welcher von dem festen Auslaß zugeführt wird, um einen ersten im allgemeinen axialen Schuh zu bilden. Eine zweite Biegeeinrichtung biegt ein zweites Längenstück des Drahtes, welcher von dem festen Auslaß zugeführt wird, um einen Federkörper zu bilden, und eine dritte Einrichtung bildet ein drittes Längenstück des Drahtes, welcher von dem festen Auslaß zugeführt wird, um einen zweiten im allgemeinen axialen Schuh zu bilden. Die Vorrichtung weist des weiteren eine Einrichtung zum Abtrennen des Drahtes nach der Ausbildung des zweiten im allgemeinen axialen Schuhs auf.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zum Formen einer Feder geschaffen. Ein erstes Längenstück eines Drahtes, welcher von einem festen Auslaß zugeführt und in einem Weg gerichtet wird, wird gebogen, um einen ersten im allgemeinen axialen Schuh zu bilden. Ein zweites Längenstück eines Drahtes, welcher von dem festen Auslaß zugeführt wird, wird in einen Federkörper neben dem ersten im allgemeinen axialen Schuh ausgebildet. Ein drittes Längenstück eines Drahtes, welcher von dem festen Auslaß zugeführt wird, wird gebogen, um einen zweiten im allgemeinen axialen Schuh neben dem Federkörper zu bilden. Der Draht wird dann abgetrennt, nachdem der zweite im allgemeinen axiale Schuh ausgebildet wurde.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der erste im allgemeinen axiale Schuh durch Wickeln eines Abschnittes des ersten Längenstückes des Drahtes um einen festen dimensionsgerechten Kern ausgebildet, um einen ersten Abschnitt einer ersten Windung des Feder­ körpers mit einem geraden Schenkel auszubilden, welcher sich tangential davon erstreckt. Der erste Abschnitt der ersten Windung wird in ein geschlitztes Element derart eingeschoben, daß der gerade Schenkel freigelegt ist. Ein Biegeelement wird über das geschlitzte Element gedreht, um den geraden Schenkel zu bilden, um den ersten im allgemeinen axialen Schuh auszubilden.

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der zweite im allgemeinen axiale Schuh durch Einführen einer länglichen Klinge zwischen eine zuletzt ausgebildete Windung oder eine Windung in der Nähe der zuletzt ausgebildeten Windung des Federkörpers und eine benachbarte Windung ausgebildet. Die längliche Klinge wird dann gedreht, um das dritte Längenstück des Drahtes über einer Biegeoberfläche zu biegen, um den zweiten im allgemeinen axialen Schuh auszubilden.

Diese und verschiedene weitere neue Vorteile und neue Merkmale, welche die vorliegende Erfindung charakterisieren, werden insbesondere in den Ansprüchen und dem hier sich anschließenden Teil der Beschrei­ bung ausgeführt. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung, ihrer Vorteile und weiterer Ziele, welche durch ihre Anwendung erreicht werden, wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, welche ein weiterer Teil dieser Offenbarung einschließlich des beigefügten beschreibenden Textes darstellen, in welchem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben ist.

In den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugsziffern entsprechende Teile des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in allen der nachfolgenden Ansichten veranschaulichen, zeigen:

Fig. 1 eine veranschaulichende Ansicht der Federformungs- und Schuhbiegevorrichtung, welche verschiedene Elemente zeigt, die beim Formen einer Feder mit im allgemeinen axialen Schuhen verwendet werden;

Fig. 2 bis 5 eine perspektivische Zweiseitenansicht sowie eine Endansicht einer beispielhaften Feder, welche gemäß der vorliegenden Erfindung nach Fig. 1 geformt wurde;

Fig. 6 und 7 ein Flußdiagramm von Schritten für eine Federwickelvorrichtung beim Formen einer Feder, wie in den Fig. 2 bis 5 gezeigt;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Dornbiegewerkzeuges, welches in Fig. 1 bei Blickrichtung in Richtung auf die Stirnseite des Zufuhr­ stockes dargestellt ist;

Fig. 9 eine Endansicht der Dornbiegevorrichtung gemaß Fig. 8 vor einer Rotation des Dornkernes;

Fig. 10 eine Endansicht der Dornbiegevorrichtung gemäß Fig. 8, nach­ dem der Dornkern gedreht wurde;

Fig. 11 eine Draufsicht einer geschlitzten Schuhbiegevorrichtung gemäß Fig. 1 vor einer Rotation eines Rotationselementes davon;

Fig. 12 eine Endansicht der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung gemäß Fig. 11 vor einer Rotation des Rotationselementes davon;

Fig. 13 eine Seitenansicht der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung, gemäß Fig. 11 vor einer derartigen Rotation;

Fig. 14 eine Endansicht der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung nach Fig. 11 nach Rotation von dessen Rotationselement;

Fig. 15 eine Seitenansicht der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung von Fig. 11 nach Rotation eines derartigen Rotationselementes;

Fig. 16 eine Seitenansicht einer Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 17 eine Draufsicht der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16, welche ohne eine daran eingeklemmte Feder gezeigt ist;

Fig. 18 eine Seitenansicht der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16 mit eingeklemmter Feder daran und vor einer Rotation von deren Klinge;

Fig. 19 eine Draufsicht der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16 mit einer eingeklemmten Feder daran vor einer Rotation von deren Klinge;

Fig. 20 eine zusätzliche Seitenansicht der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16 mit einer darin eingeklemmten Feder und vor einer Rotation von dessen Klinge;

Fig. 21 eine Draufsicht eines Biegedornes gemäß Fig. 1, welche die Position der Feder vor und nach Rotation (in unterbrochenen Linien) der Klinge der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16 zeigt;

Fig. 22 eine Seitenansicht des Biegedornes gemäß Fig. 21, welche die Position der Feder und der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16 unter Bezug auf den Biegedorn zeigt; und

Fig. 23 eine Seitenansicht des Biegedornes gemäß Fig. 21 nach einer Rotation der Klinge der Schuhklingen-Biegevorrichtung gemäß Fig. 16.

Die Federformungs- und Schuhbiegevorrichtung der vorliegenden Erfindung wird nun im allgemeinen unter Bezug auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben. Fig. 1 zeigt in veranschaulichender Form die Federformungs- und Schuhbiegevorrichtung 10. Die Federformungs- und Schuhbiegevorrichtung 10 weist eine numerisch gesteuerte Standardfederwickelmaschine 12 mit einem vertikalen stehenden Werkzeugmontierrahmen 13 auf. Die numerisch gesteuerte Standardfederwickelmaschine 12 weist einen hohlen Zufuhrstock bzw. eine Pinole 18 zum Zuführen eines Drahtes 14 durch Zufuhrwalzen 16 und von einem festen Auslaß 19 auf. Der Draht 14 ist in einem Weg durch den festen Auslaß 19 gerichtet. Zahlreiche Werkzeuge 9 sind an dem Werkzeugmontierrahmen 13 befestigt, um die Feder auszubilden, wie es in den Fig. 2 bis 5 gezeigt ist. Die Feder 20 weist einen Federkörper 26 und einen ersten Schuh 22 und einen zweiten Schuh 24 benachbart dazu auf.

Wie in den Flußdiagrammen der Fig. 6 und 7 gezeigt, wird der erste Schuh durch die Schritte des Blockes 90 geformt, während der zweite Schuh durch die Schritte des Blockes 92 geformt wird. Die gesamte Steuerung des Formens des ersten Schuhs 22, des Federkörpers 26 und des zweiten Schuhs 24 und zusätzlich dazu das Abschneiden des Drahtes nach der Ausbildung des zweiten Schuhs sind in dem Flußdiagramm der Fig. 6 und 7 gezeigt. Diese Schritte werden durch die numerisch gesteu­ erte Standardfederwickelmaschine 12 gesteuert, welche nachfolgend detail­ lierter beschrieben wird. Der erste Schuh wird durch Zuführen eines Längenstückes des Drahtes 14 von dem festen Auslaß 19, einem Wickeln einer ersten Viertelwindung mit einem geraden Schenkel, welcher sich davon erstreckt, unter Nutzung einer Dornbiegevorrichtung 30 und Biegen des geraden Schenkels, welcher sich von der ersten Viertelwindung erstreckt, unter Verwendung einer geschlitzten Schuhbiegevorrichtung 40 ausgebildet. Der Federkörper 26 wird dann durch Biegen des Drahtes 14 ausgebildet, welcher von dem festen Auslaß 19 zugeführt wird, wenn er gegen die Aufwickeloberfläche 52 des Wickelwerkzeuges 50 gerichtet wird. Nachdem der Federkörper 26 ausgebildet wurde, wird ein zusätzli­ ches Längenstück des Drahtes 14 von dem festen Auslaß 19 zugeführt. Der zweite Schuh 24 wird dann durch Ergreifen des Federkörpers 26 mit einer Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 und durch Rotieren der Schuh­ klingen-Biegevorrichtung 60 ausgebildet, derart, daß das zusätzliche Längenstück des Drahtes über einer Biegeoberfläche eines Schuhbiegedor­ nes 70 gebogen wird. Der von dem festen Auslaß 19 zugeführte Draht 14 wird dann durch ein Abschneide- oder Abtrennwerkzeug 80 nach Ausbildung des zweiten axialen Schuhes 24 abgeschnitten.

Die Federformungs- und Schuhbiegevorrichtung 10 wird nachfolgend detailliert unter Bezug auf die Fig. 1 bis 7 und die Fig. 8 bis 23 beschrieben, welche Details von zahlreichen Werkzeugen zeigen, welche an dem Werkzeugmontierrahmen 13 nach Fig. 1 montiert bzw. befestigt sind. Die Federformungs- und Schuhbiegevorrichtung 10 von Fig. 1 weist eine Standardfederwickelmaschine 12 mit einem vertikalen stehenden Werkzeugmontierrahmen 13 auf. Der Werkzeugmontierrahmen 13 weist eine Öffnung 17 auf, so daß Werkzeuge vollkommen um den Zufuhrstock 18 angeordnet werden können, und zwar einschließlich an der Rückseite des Montierrahmens 13. Die numerisch gesteuerte Standardfeder­ wickelmaschine 12 ist vorzugsweise eine Asahi-Seiki NTF2, welche durch die Asahi-Seiki Manufacturing Company, Lirnited, Aichi, Japan, hergestellt wird. Die Standardfederwickelmaschine 12 ist eine numerisch gesteuerte Maschine, welche das Wickeln von Federn steuert. Eine Maschine wie die NTF2 ist in dem US-Patent Nr. 4,893,491 beschrieben.

Die numerisch gesteuerte Federwickelmaschine 12 weist einen Zufuhrstock bzw. eine Pinole 18 mit einem festen Auslaß 19 auf, durch welchen Zufuhrwalzen 16 einen Draht 14 in einem Weg davon zuführen. Unter numerischer Steuerung werden zahlreiche Werkzeuge in spezielle Positionen bezüglich des festen Auslasses 19 gebracht, um eine Feder 20 zu formen. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Federformungs- und Schuh­ biegevorrichtung 10 zahlreiche Werkzeuge auf, welche an dem Werkzeug­ montierrahmen 13 montiert sind, wobei ihre Positionen durch die Feder­ wickelmaschine 12 numerisch gesteuert werden, wie es im allgemeinen in den Flußdiagramrnen der Fig. 6 und 7 zur Ausbildung der Feder 20 ausgeführt ist.

Die zahlreichen Werkzeuge, welche jeweils funktionell an dem Montier­ rahmen 13 befestigt und zum Betrieb mit der Federwickelmaschine 12 verbunden sind, schließen eine Dornbiegevorrichtung 30, eine geschlitzte Schuhbiegevorrichtung 40, ein Aufwickelwerkzeug 50, eine Schuhklingen- Biegevorrichtung 60, einen Schuhbiegedorn 70 und ein Abtrennwerkzeug 80 ein. Die Dornbiegevorrichtung 30 ist funktionell derart montiert, daß ihr Dornkern 34 (Fig. 8) quer zu dem vertikal stehenden Werkzeug­ montierrahmen 13 angeordnet ist und bezüglich des festen Auslasses 19 des Zufuhrstockes 18 durch eine pneumatische Antriebseinrichtung 31 angeordnet werden kann, wie es im allgemeinen im Stand der Technik bekannt ist. Das geschlitzte Schuhbiegevorrichtungswerkzeug 40 ist direkt gegenüber dem festen Auslaß 19 angeordnet und wird bezüglich des festen Auslasses 19 durch eine Antriebs- und Nockenanordnung 41 in Position bewegt und aus einer Position zurückgezogen. Die Aufwickel­ oberfläche 52 ist derart angeordnet, daß der Draht 14, welcher in einem Weg von dem festen Auslaß 19 gerichtet ist, gebogen wird, um den Federkörper 26 der Feder 20 zu bilden. Das Aufwickelwerkzeug 50 wird mittels einer Antriebs- und Nockenanordnung 51 in Position bewegt.

Die Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 ist im allgemeinen unterhalb des festen Auslasses 19 derart angeordnet, daß eine Klinge der Schuhklingen- Biegevorrichtung 60 in eine zuletzt ausgebildete Windung des Federkör­ pers 26 der Feder 20 eingefügt werden kann. Die Schuhklingen-Biege­ vorrichtung 60 wird bezüglich des festen Auslasses 19 mittels einer Antriebs- und Nockenanordnung bzw. Antriebs- und Exzenteranordnung bzw. Exzenterantrieb 61 positioniert. Der Schuhbiegedorn 70 wird bezüglich des festen Auslasses 19 mittels einer Nocken- und Antriebs­ anordnung 71 durch die Öffnung 17 des Werkzeugmontierrahmens 13 in Position gebracht. Das Abschneid- oder Abtrennwerkzeug 80 wird verwendet, um den Draht 14 nach Ausbildung des zweiten Schuhs 24 der Feder 20 abzuschneiden, und wird in Position gebracht, um eine derartige Funktion durch eine Antriebs- und Nockenanordnung 81 auszuführen. Die Antriebs- und Nockenanordnungen, welche die Werkzeuge bezüglich des festen Auslasses 19 positionieren, sind im allgemeinen im Stand der Technik bekannt und werden gewöhnlich beim Montieren von Werkzeu­ gen auf Federwickelvorrichtungen verwendet. Eine allgemeine Beschrei­ bung bezüglich ähnlicher Antriebs- und Nockenanordnungen, welche zur Montage von Werkzeugen verwendet werden, ist in dem US-Patent 4,893,491 beschrieben.

Diese zahlreichen Werkzeuge der Federformungs- und Schuhbiegevor­ richtung 10 werden verwendet, um die Feder 20 mit einem ersten axialen Schuh 22 und einem zweiten axialen Schuh 24 zu formen. Da die Schritte zum Formen der Feder 20 in Verbindung mit den Fig. 6 und 7 beschrieben werden, wird die Vorrichtung zum Ausführen dieser Schrit­ te ebenfalls beschrieben. Zu Beginn des Formens der Feder 20 wird ein erster axialer Schuh 22 unter der numerischen Steuerung der Federwickelmaschine 12 gemäß den Schritten des Blockes 90 ausgebildet. Ein vorbestimmtes Längenstück des Drahtes 14 wird von dem festen Auslaß 19 mittels Zufuhrwalzen 16 in einem Weg davon zugeführt. Zwei Werkzeuge werden angewendet, um eine erste Viertelwindung 45 des Federkörpers und des ersten axialen Schuhs 22 zu formen, wobei die Werkzeuge die Dornbiegevorrichtung 30 und die geschlitzte Schuhbiege­ vorrichtung 40 sind. Die Dornbiegevorrichtung 30, wie in den Fig. 8 bis 10 dargestellt, formt eine erste Viertelwindung 45 mit einem geraden Schenkel, welcher sich davon erstreckt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt der gerade Schenkel eine Länge von etwa 2,54 mm (0,1 Inch). Es ist klar, daß jede praktisch sinnvolle Länge verwendet werden kann, und daß eine derartige bevorzugte Länge keine Begrenzung der Erfindung darstellt. Die Dornbiegevorrichtung 30 weist einen Dornbiegevorrichtungs-Träger 32 zum Montieren des Werkzeuges an dem Werkzeugmontierrahmen 13, einen Dornkern 34 und einen Haltestift 36 auf. Ein Drehantrieb 39 und ein pneumatisches Verschiebeelement 38 einer pneumatischen Antriebsanordnung 31 sind funktionell mit dem Dornkern 34 und dem Haltestift 36 verbunden, um deren Drehung zu gewährleisten und den Dornkern 34 und den Stift 36 bezüglich des festen Auslasses 19 zu positionieren. Eine derartige Rotation von Werkzeugen mittels Luft, Hydraulik und ähnlichem ist im Stand der Technik im allgemeinen bekannt.

Die Dornbiegevorrichtung 30 wird mittels der pneumatischen Antriebs­ anordnung 31 unter numerischer Steuerung der Federwickelmaschine 12 derart positioniert, daß das vorbestimmte Längenstück von Draht, welches von dem festen Auslaß 19 zugeführt wird, zwischen den Dornkern 34 und den Haltestift 36 zugeführt wird, wie es in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist. Sowohl Fig. 8 als auch Fig. 9 zeigen die Position des Drahtes vor der Rotation des Dornkernes 34 und des Haltestiftes 36. Fig. 10 zeigt eine Endansicht der Dornbiegevorrichtung 30, nachdem der Dornkern 34 und der Haltestift 36 vorzugsweise um 90° rotiert wurden. Die Rotation wird unter numerischer Steuerung der Federwickelmaschine durch Einschalten und Abschalten der Drehzylinder 39 gesteuert, welche funktionell zur Drehung des Dornkernes 34 und des Haltestiftes 36 verbunden sind. Die Menge an vom festen Auslaß 19 zugeführten Drahtes und der Grad der Rotation bestimmen die Länge des geraden Schenkels und den Winkel 21 des Schuhes bezüglich einer Achse durch den Federkörper 26. Eine Rotation des Dornkernes, welche größer oder kleiner als 90° ist, führt zur Bildung eines axialen Schuhes 22, welcher entweder sich in die Achse durch den Federkörper 26 oder weg davon legt. Der Haltestift 36 ergreift bzw. berührt den Draht 14, wenn die Rotation des Dornkernes 34 und des Haltestiftes 36 auftritt, so daß der Draht 14 um den Dornkern 34 gewunden wird und die Viertelwindung 45 und den geraden Schenkel 43 ausbildet.

Früher wurde bei Federwickelmaschinen die erste Kernwicklung unter Verwendung eines Wickelwerkzeuges, wie z. B. des Wickelwerkzeuges 50, ausgebildet, wodurch die Wickeloberfläche 52 bezüglich des festen Aus­ lasses 19 nach vorn gebracht wurde und der Draht 14 gegen die Wickel­ oberfläche gerichtet wurde, um eine erste Viertelwindung zu formen. Da die dimensionsgerechten Charakteristika der ersten Viertelwindung bei bestimmten Anwendungen für Federn besonders wichtig sind und wegen der geringen Abmessung des ersten axialen Schuhes 22 der Feder 20, welcher beim Biegen einen Fehler bei einer in gewöhnlicher Weise ausgebildeten ersten Viertelwindung erzeugt, erzeugt die Verwendung einer Dornbiegevorrichtung 30 der Erfindung eine erste Viertelwindung und einen geraden Schenkel präziser Abmessung. Die Abmessung der ersten Viertelwindung wird durch die physikalischen Charakteristika des Dornkernes 34 bestimmt. Um die physikalischen Abmessungen der ersten Viertelwindung innerhalb strenger Toleranzen während des Biegens des geraden Schenkels 43 zur Ausbildung des ersten axialen Schuhes 22 beizubehalten, ist das zweite Werkzeug, die geschlitzte Schuhbiege­ vorrichtung 40, vorgesehen.

Die geschlitzte Schuhbiegevorrichtung 40 wird bezüglich des festen Aus­ lasses 19 positioniert, nachdem die Dornbiegevorrichtung 30 ihren Vor­ gang beendet hat, was zu einer ersten Viertelwindung 45 und einem geraden Schenkel 43 führt, und wird von dem festen Auslaß 19 durch die pneumatische Antriebsanordnung 31 unter numerischer Steuerung zurückgezogen. Die geschlitzte Schuhbiegevorrichtung 40 ist im Detail in den Fig. 11 bis 15 veranschaulicht. Fig. 11 zeigt eine Draufsicht der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung 40, wenn nach unten von der Oberseite des vertikalen stehenden Montierrahmens geblickt wird, und zwar mit der Viertelwindung 45 und dem geraden Schenkel 43, welche durch die Dornbiegevorrichtung 30 in einem Schlitz 47 eines geschlitzten Elementes 46 ausgebildet werden, und vor dem Ausbilden des ersten axialen Schuhes 22. Fig. 12 zeigt eine Endansicht der geschlitzten Schuhbiegevor­ richtung, und zwar bei Blickrichtung von dem Zufuhrstock, der Viertel­ windung 45 und des geraden Schenkels 43, welcher in den Schlitz 47 eingefügt ist, und zwar ebenfalls vor dem Ausbilden des ersten Schuhes 22. Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht desselben Aufbaus. Die geschlitzte Schuhbiegevorrichtung 40 weist einen Träger 44 zum Befestigen der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung 40 an dem Werkzeugmontierrahmen 13 auf. Ein Rotationsluftzylinder 42 ist funktionell mit einem Rotations­ element 48 verbunden, um eine Rotation des Elementes 48 zu schaffen, um den geraden Schenkel 43, wie nachfolgend beschrieben, zu biegen.

Die geschlitzte Schuhbiegevorrichtung 40 wird mittels einer Antriebs- und Nockenanordnung 41 derart positioniert, daß die Viertelwindung 45 und der gerade Schenkel 43 im Schlitz 47 des geschlitzten Elementes 46 positioniert werden. Der gerade Schenkel 43 wird in dem geschlitzten Element 46 derart positioniert, daß der gerade Schenkel 43 frei liegt und durch ein Rotationselement 48 gebogen werden kann, um den ersten axialen Schuh 22 zu bilden. Das Rotationselement 48 ist ein Viertel­ abschnitt eines Zylinders, welcher an einem zusätzlichen Drehelement 49 montiert ist. Die Rotation des Drehelementes 49 wird unter numerischer Steuerung durch Einschalten und Ausschalten eines Luftzylinders 42 bewirkt, welcher funktionell damit verbunden ist. Die Ausführung einer derartigen Rotation ist im Stand der Technik bekannt, wie es zuvor angedeutet wurde.

Fig. 14 und 15 zeigen eine Endansicht und eine Seitenansicht der ge­ schlitzten Schuhbiegevorrichtung 40, nachdem das Rotationselement 48 gedreht worden ist und der erste axiale Schuh 22 ausgebildet wurde. Der Rotationsweg des Drehelementes 48 bestimmt den Winkel 23 des axialen Schuhs 22 bezüglich einer Windung des Federkörpers 26. Der abgeschrägte Abschnitt 41 des geschlitzten Elementes 46 ermöglicht es, daß der axiale Schuh über 90° gebogen werden kann, wobei natürlich der axiale Schuh auch weniger als 90° gebogen werden kann. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der axiale Schuh 22 vorzugsweise etwa 90° gebogen. Um eine derartige Biegung zu erzielen, wird der gerade Schenkel auf etwa 110° überbogen und springt infolge der elasti­ schen Eigenschaften des Drahtes auf etwa 90° zurück. Indem die erste Viertelwindung innerhalb des Schlitzes 47 des geschlitzten Elementes 46 angeordnet ist, werden die Abmessungen der ersten Viertelwindung während des Biegens des geraden Schenkels 43 beibehalten. Nachdem der gerade Schenkel 43 gebogen wurde, um den ersten axialen Schuh 22 zu bilden, wird die geschlitzte Schuhbiegevorrichtung 40 von dem festen Auslaß 19 durch die Antriebs- und Nockenanordnung 41 zurückgezogen. Das beendet die Ausbildung des ersten axialen Schuhs 22.

Bei vollständiger Ausbildung eines derartigen Schuhs und nach einem Zurückziehen der geschlitzten Schuhbiegevorrichtung 40 wird die Wickel­ oberfläche 52 des Wickelwerkzeuges 50 bezüglich des festen Auslasses 19 durch die Antriebs- und Nockenanordnung 51 positioniert, um den Federkörper 26 der Feder 20 zu formen. Der Federkörper kann in einer Anzahl verschiedener Arten geformt werden. Zum Beispiel kann ein Dornwerkzeug verwendet werden, um die Vielzahl von Windungen des Federkörpers 26 zu erzeugen. Außerdem kann eine Wickelfläche, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, oder mehrere Wickelflächen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, verwendet werden, um die Vielzahl von Windungen des Federkörpers zu formen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Vielzahl von Windungen in der Art geformt, wie sie in der gemeinsamen anhängigen US-Patentanmeldung US 07/865,353 der Reell Precision Manufacturing Corporation, mit dem Titel "ADAPTIVE SPRING WINDING DEVICE AND METHOD" beschrieben ist.

Wie in dieser Patentanmeldung beschrieben, werden die physikalischen Charakteristika der Vielzahl von Windungen des Federkörpers 26 in der nachfolgenden Art gesteuert. Die Federwickelmaschine führt einen Draht vom festen Auslaß 19 gegen eine Wickelfläche 52 zu, um den Draht zu biegen, um eine vorbestimmte Anzahl von Windungen zu formen. Die physikalischen Charakteristika werden präzise von Windung zu Windung und von Feder zu Feder mittels eines Systems zum Steuern des Ortes der Wickelfläche 52 beibehalten. Der Ort der Wickelfläche wird in Reaktion auf Signale eingestellt bzw. angepaßt, welche durch eine Detektorvorrichtung erzeugt werden, welche den Draht stromab von dem festen Auslaß 19 überwacht. Dabei sind die Signale kennzeichnend für die physikalischen Charakteristika des umgelenkten Drahtes.

Das Steuersystem 53 weist einen nicht dargestellten Computer, vorzugs­ weise einen Compac 386s, 20 Megahertz auf, welcher Signale von einem nicht gezeigten LVDT empfängt, welcher bezüglich der Windungen des Federkörpers 26, welche geformt werden, angeordnet ist. Der LVDT ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Schaevitz DTR-451 Digital- Transducer mit einem PCA-499-Sensor. Bei dem bevorzugten Ausführ­ ungsbeispiel ist der LVDT so angeordnet, daß die Position des Drahtes erfaßt wird, wenn er von der Wickelfläche 52 abgelenkt wird, während die Schraubenfeder 20 geformt wird. Die Erfassung des Drahtes 14 wird relativ zu dem festen Auslaß 19 ausgeführt, während Ausgabesignale, welche kennzeichnend für die physikalische Eigenschaft des umgelenkten Drahtes sind, erzeugt werden. Die Position des Drahtes 14 kann irgend­ wo stromabwärts von dem festen Auslaß 19 erfaßt werden, und zwar gleichgültig ob vor oder nach einem Ablenken durch die Wickelfläche 52. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der LVDT so positioniert, daß der innere Durchmesser der Schraubenfeder 20 erfaßt wird, nachdem der Draht 14 von der Wickelfläche 52 umgelenkt wird, um einen Teil des Federkörpers zu bilden. Der innere Durchmesser ist somit der für eine dimensionsgerechte Variation gesteuerte Parameter. Der innere Durchmesser ist nicht nur der Parameter, der durch das Steuersystem unter Verwendung der Positionserfassung des LVDT gesteuert werden kann. Messungen zum Steuern des äußeren Durchmessers können ebenfalls ausgeführt werden.

Analoge Signale, welche proportional der Änderung des durch den Sensor des LVDT gemessenen Abstandes sind, werden einer Eingabe/Ausgabe- Schaltung (nicht gezeigt) zugeführt, wodurch die analogen Signale von dem LVDT durch einen nicht gezeigten Analog/Digital-Wandler digitalisiert werden. Ein festgelegter Bezugspunkt für derartige Messungen ist bekannt, und der LVDT zeigt mittels der digitalisierten Signale, welche an dem Computer unter Steuerung einer bestimmten Software angelegt werden, an, daß der Sensor des LVDT an einem unterschied­ lichen Punkt ist. Ein standardmäßiger Proportional-Integral-Differenz- Steueralgorithmus (PID) wird als der Steueralgorithmus für die allgemeinen Steuersignale als eine Funktion der digitalisierten analogen Signale von dem LVDT verwendet. Diese digitalen Steuersignale werden an eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung durch den Computer angelegt und werden in ein analoges Signal mittels eines nicht gezeigten Digital/Analog-Wandlers gewandelt. Die analogen Steuersignale werden dann einem Verstärker (nicht gezeigt) zugeführt, um für einen Antrieb eines piezoelektrischen Umsetzers bzw. Translators (nicht gezeigt) verstärkt zu werden, welcher funktionell bzw. betriebsmäßig an einem nicht gezeigten Piezo-Schiebekontakt montiert ist, um eine Mikropositionierung der Wickelfläche 52 auszuführen, um den inneren Durchmesser der Feder 20, wenn diese geformt wird, im wesentlichen gleichmäßig beizubehalten. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Verstärker eine Kepco BOP 100-4M-Energieversorgung.

Die durch den LVDT ausgeführte Positionserfassung, welche kennzeich­ nend für Änderungen der Parameter der Feder ist, kann durch andere Vorrichtungen ausgeführt werden. Ein Lasergeber, ein induktiver Geber und irgendeine andere Art des Erfassens der Position des Drahtes, welche kennzeichnend für die Parameter der Feder ist, wenn die Feder geformt wird, können angewendet werden.

Der piezoelektrische Translator ist funktionell an einem Piezo-Schiebekon­ takt montiert, um eine Mikropositionierung der Wickelfläche 52 vor­ zunehmen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der piezoelek­ trische Translator eine piezoelektrische 844.60-LVPZ-Betätigungsvorrichtung der Physik Instrumente GmbH & Company. Der piezoelektrische Translator kann sich ungefähr mit 0,089 mm (0,0035 Inch) bewegen, weshalb er im Gegensatz zum Grobpositionieren ein Mikropositionieren der Wickelfläche 52 zum Steuern der Umlenkung des Drahtes derart realisiert, daß die Parameter, welche in Reaktion auf die Positionserfassung durch den LVDT gesteuert werden, während der Ausbildung der Feder 20 im wesentlichen gleichförmig beibehalten werden.

Nachdem die Ausbildung des Federkörpers beendet ist, wird die Wickel­ fläche 52 unter numerischer Steuerung zurückgezogen, und ein zweiter axialer Schuh 24 der Feder 20 wird gemäß den Schritten des Blockes 92 von Fig. 7 ausgebildet. Ebenfalls unter numerischer Steuerung der Federwickelmaschine 12 werden zwei Werkzeuge, die Schuhklingen-Biege­ vorrichtung 60 und der Schuhbiegedorn 70, angewendet, um den zweiten axialen Schuh 24 zu formen. Wie in Fig. 7 gezeigt, führen, nachdem die letzte Windung des Federkörpers 26 der Feder 20 geformt ist, Zufuhr­ walzen 16 ein vorbestimmtes Längenstück des Drahtes von dem festen Auslaß 19 zu. Die Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 wird dann durch die Antriebs- und Nockenanordnung 61 derart positioniert, daß eine Klinge 68 der Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 zwischen die zuletzt ausgebildete Windung des Federkörpers 26 und eine benachbarte Windung eingefügt werden kann. Die Fig. 16 und 17 zeigen die Schuhklingen-Biegevor­ richtung 60 vor dem Einfügen einer Klinge 68 in den Federkörper 26. Die Fig. 16 und 17 stellen eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht der Schuhklingen-Biegevorrichtung dar. Die Fig. 18 bis 20 zeigen die Schuhklingen-Biegevorrichtung 60, nachdem die Klinge 68 in den Federkörper 26 eingefügt worden ist. Die Fig. 18 bis 20 stellen eine Seitenansicht, eine Draufsicht bzw. eine weitere Seitenansicht dar.

Die Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 weist ein mit der Klinge 68 ver­ bundenes Drehelement 66 auf. Ein Luftzylinder 64 ist funktionell mit dem Drehelement 66 verbunden, um eine Drehung der Klinge 68 zu schaffen. Die Schuhklingen-Biegevorrichtung weist des weiteren einen Träger 62 zur Anbringung an dem Werkzeugmontierrahmen 13 mittels der Antriebs- und Nockenanordnung 31 auf.

Vor dem Positionieren der Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 derart, daß die Klinge 68 zwischen die letzte Windung des Schraubenkörpers 26 und eine benachbarte Windung eingefügt wird, wird der Schuhbiegedorn 70 an einem Ort bezüglich des festen Auslasses 19 mittels der Antriebs- und Nockenanordnung 71 positioniert. Der Biegedorn 70 ist im Detail in den Fig. 21 bis 23 gezeigt. Der Biegedorn 70 funktioniert so, daß eine Oberfläche zum Biegen eines Abschnittes des vorbestimmten Längen­ stückes des Drahtes, welcher von dem festen Auslaß 19 zugeführt wird, nach Ausbildung des Schraubenkörpers 26 geschaffen wird, um den zweiten axialen Schuh 24 zu formen. Wie es am besten in den Fig. 19 und 22 gezeigt ist, ist der Biegedorn 70 so positioniert, daß seine Biege­ fläche 74 über der Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 angeordnet ist. Der Biegedorn 70 weist die Biegefläche 74, einen Absatz 76 und einen Einstellmechanismus 77 für einen Stift 78 auf.

Nachdem die Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 derart positioniert ist, daß die Klinge 68 in die zuletzt ausgebildete Windung des Schraubenkörpers 26 eingefügt ist, wird das Drehelement 66 der Schuhklingen-Biegevor­ richtung 60 derart gedreht, daß die Klinge 68 den Federkörper zum Drehen zwingt und einen Abschnitt des vorbestimmten Längenstückes des Drahtes über die Biegefläche 74 biegt, um den zweiten axialen Schuh 24 mit einem Winkel 29 von etwa 90° bezüglich einer Windung des Schraubenkörpers zu formen. Vorzugsweise wird die Klinge 68, wie oben beschrieben eingefügt. Es ist jedoch möglich, die Klinge in eine Windung nahe zuletzt ausgebildeten Windung und einer benachbarten Windung einzufügen, um dieselbe Funktion zu bewirken. Die Klinge besitzt eine solche Dicke, daß eine Deformation des Federkörpers nicht auftritt. Der Absatz 76 des Biegedorns 70 ermöglicht eine Rotation von mehr als 90°. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine Überbiege-Drehung von etwa 110° ausgeführt, so daß die elastischen Eigenschaften der Feder, welche ein gewisses Federrückspringen bewirken, eine Biegung von etwa 90° bilden. Es soll herausgestellt werden, daß verschiedene Winkel ausgebildet werden können und daß die Erfindung nicht auf die aufgeführten bevorzugten Winkel beschränkt ist. Die Drehung wird durch die Federwickelmaschine unter numerischer Steuerung gesteuert, welche den Luftzylinder einschaltet und ausschaltet, welcher funktionell mit dem Drehelement 66 verbunden ist. Eine derartige Drehung der Feder 20 ist in Fig. 21 gezeigt, wobei die Feder 20 zuerst in durchgezogener Markierung vor einer Rotation des Drehelementes 66 der Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 gezeigt ist, und in unterbrochenen Linien gezeigt ist für den Fall, bei welchem die Rotation aufgetreten ist.

Der Stift 78 ist funktionell an der Biegefläche des Biegedornes 70 montiert und gewährleistet eine Steuerung eines Winkels 28 der Feder bezüglich einer Achse durch den Federkörper. Der Stift 78 hält den Federkörper 26 in einer speziellen Position, wenn der Federkörper rotiert wird, und das Längenstück des Drahtes 14 wird über die Biegefläche 74 gebogen. Der Stift 78 ist durch den Einstellmechanismus 77 beweglich. Deshalb kann der Stift in jede Richtung bewegt werden, um entweder den Winkel des axialen Schuhes bezüglich der Achse des Federkörpers innerhalb eines Bereiches von etwa + oder -5° leicht zu erhöhen oder zu verringern.

Wie oben angedeutet, wird der Winkel 29 durch die tatsächliche Größe der Rotation des Drehelementes der Schuhklingen-Biegevorrichtung 60, wie oben beschrieben, gesteuert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel beträgt die tatsächliche Biegung etwa 91°. Wie oben beschrieben, ist eine Rotation größer als 90° durch den Absatz 76 möglich, so daß ein Überbiegen ausgeführt werden kann, um die elastischen Eigenschaften des Drahtes auszugleichen. Die Rotation des Drehelementes 66 kann jedoch auch eine Biegung kleiner als 90° erzeugen. Der Grad der Rotation wird durch die numerisch gesteuerte Federwickelmaschine 12 durch das Schalten des Luftzylinders 64 gesteuert, welcher funktionell mit dem Drehelement 66 verbunden ist. Nach der Rotation der Schuhklingen- Biegevorrichtung 60 werden sowohl die Schuhklingen-Biegevorrichtung 60 als auch der Biegedorn 70 aus ihren Positionen bezüglich des festen Auslasses 19 zurückgezogen, und der zweite axiale Schuh ist nun voll­ ständig ausgebildet.

Die Federwickelmaschine 12 zieht dann ein kleines Längenstück des vorbestimmten Längenstückes des Drahtes 14, welcher von dem festen Auslaß 19 zugeführt wird, zurück, bis eine geeignete Länge des zweiten axialen Schuhs erzielt ist, wobei die Länge vorzugsweise etwa 2,54 mm (0,1 Inch) beträgt; die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige bevorzugte Länge beschränkt. Der Draht wird dann durch ein Abtrennwerkzeug 80 unter numerischer Steuerung der Federwickelmaschi­ ne 12 abgeschnitten oder abgetrennt. Das Abschneidwerkzeug 80 weist einen Messerabschnitt 83 zum Schneiden des Drahtes entlang der Zu­ fuhrstock-Oberfläche beim festen Auslaß 19 auf. Nachdem der Draht abgeschnitten wurde, wird die Feder durch eine Magnetsonde (nicht gezeigt) gehalten und in einer Rutsche zum Transport zu einem Wärme­ behandlungsofen angeordnet. Somit wird die gesamte Feder 20 einschließlich des ersten axialen Schuhs 22 und des zweiten axialen Schuhs 24 mit Werkzeugen geformt, welche um denselben festen Auslaß 19 arbeiten. Wie zuvor angedeutet wurde, wird der zweite axiale Schuh der Federn zuvor durch Entnahme der teilweise geformten Feder aus der Federwickelmaschine und durch Ausüben von Arbeit auf die teilweise geformte Feder an einer zusätzlichen Maschine ausgebildet, um das Biegen eines zweiten axialen Schuhs zu vervollständigen. Durch Schaffen einer Vorrichtung, welche die gesamte Feder 20 auf einer Maschine vervollständigt, werden die zuvor ausgeführten Schritte eliminiert.

Obwohl die Torsionsfeder gemäß den Fig. 2 bis 5 die gemäß der Erfindung ausgebildete bevorzugte Feder ist, ist sie lediglich beispielhaft. Es sollte festgestellt werden, daß andere Federn mit einem ersten und einem zweiten Schuh geformt werden können unter Nutzung der Gedan­ ken der Erfindung. Zum Beispiel kann eine Zugfeder mit gekrümmten Schuhen an beiden Enden ebenfalls unter Verwendung der Erfindung durch Modifizieren der Werkzeuge geformt werden, um einen Zugfederkörper und Schuhe zu formen, welche axial davon mit verschiedenen Abmessungen und Charakteristiken abstehen. Torsions- und Zugfedern verschiedener Radien können mit Abmessungsvariationen bezüglich des Systems ausgebildet werden. Zum Beispiel könnte der Schuhbiegedorn als Werkzeug so ausgebildet sein, daß er eine Biegefläche unterschiedlicher Radien aufweist. Deshalb ist klar, daß jede Anzahl und/oder Variationen von Werkzeugen vorgesehen sein könnten und positioniert sein könnten bezüglich des festen Auslasses 19, um verschiedene gewünschte Größen, Formen und Typen von Federkörpern und Schuhen zu schaffen und zu formen.

Es ist auch klar, daß der verwendete Drahttyp viele Variationen beinhal­ ten kann. Zum Beispiel kann ein runder, rechteckiger oder im Quer­ schnitt ballenförmig ausgebildeter Draht verwendet werden, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Obwohl die Erfindung vorzugsweise mit dünnem Draht verwendet wird, so daß ein Biegen mit luftgetriebenen Zylindern bewerkstelligt werden kann, kann die Dicke des Drahtes die Verwendung anderer Antriebseinrichtungen zum Drehen der verschiedenen Drehabschnitte der oben erklärten Werkzeuge erfordern. Zum Beispiel kann ein dickerer Draht die Verwendung von Hydraulikzylindern oder luftgetriebenen Hochdruckzylindern erfordern, um ein Biegen des dickeren Drahtes zu ermöglichen.

Es versteht sich jedoch, daß, obwohl zahlreiche Charakteristika der Erfindung in der vorstehenden Beschreibung zusammen mit Details des Aufbaus und der Funktion der Erfindung ausgeführt worden sind, die Offenbarung veranschaulichend ist und Änderungen im Hinblick auf Reihenfolge, Größe, Form und Anordnung der Teile innerhalb der Prinzipien der Erfindung sind und in vollem Maße durch die breite allgemeine Bedeutung der Begriffe und Bezeichnungen angedeutet sind, in denen die beigefügten Ansprüche formuliert sind.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Formen einer Feder aus einem Draht, wobei die Feder einen Federkörper und zumindest einen Schuh besitzt, wobei der Federkörper eine Vielzahl von Windungen hat, aufweisend:
eine Einrichtung zum Zuführen des Drahtes von einem festen Aus­ laß, wobei der feste Auslaß den Draht in einen Weg richtet;
eine Einrichtung zum Biegen einer ersten Länge des von dem festen Auslaß zugeführten Drahtes, um den Federkörper zu formen;
eine Biegefläche; und
eine Einrichtung zum Rotieren eines Biegeelementes zum Ergreifen und Rotieren des Federkörpers derart, daß eine zweite Länge des von der Zufuhreinrichtung zugeführten Drahtes nach dem Formen des Federkörpers über der Biegeoberfläche gebogen werden kann, um einen allgemein am Umfang angeordneten axialen Schuh benach­ bart zu dem Federkörper zu formen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche des weiteren eine Einrichtung zum Abtrennen des Drahtes aufweist, nachdem der im allgemeinen axiale Schuh geformt wurde.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung zum Ergreifen und Rotieren aufweist:
eine Einrichtung zum Einführen einer länglichen Klinge zwischen eine zuletzt geformte Windung oder eine Windung nahe der zuletzt geformten Windung und einer benachbarten Windung; und
eine Einrichtung zum Rotieren der länglichen Klinge, um die zweite Länge des Drahtes über die Biegeoberfläche zu biegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche des weiteren aufweist:
eine Einrichtung zum Winden eines Abschnittes einer dritten Länge des Drahtes, welcher von dem festen Auslaß vor der Formung des Federkörpers zugeführt wird, um einen festen dimensionsgerechten Kern zur Formung eines ersten Abschnittes einer ersten Windung des Federkörpers mit einem geraden Schenkel, welcher sich tangenti­ al davon erstreckt; und eine Einrichtung zum Biegen des geraden Schenkels zur Formung eines zusätzlichen im allgemeinen axialen Schuhs benachbart zu dem Federkörper.

5. Vorrichtung zum Formen einer Feder aus einem Draht, wobei die Feder einen Federkörper und zumindest einen Schuh besitzt, wobei der Federkörper eine Vielzahl von Windungen hat, aufweisend:
eine Einrichtung zum Zuführen des Drahtes von einem festen Aus­ laß;
eine Einrichtung zum Winden eines Abschnittes einer ersten Länge des Drahtes um einen festen dimensionsgerechten Kern zur Bildung eines ersten Abschnittes einer ersten Windung des Federkörpers mit einem geraden Schenkel, welcher sich tangential davon erstreckt;
eine erste Einrichtung zum Rotieren eines Biegeelementes zum Biegen des geraden Schenkels zur Formung eines ersten im allge­ meinen umfangsmäßig angeordneten axialen Schuhs benachbart zu dem Federkörper; und
eine zweite Einrichtung zum Biegen einer zweiten Länge des von dem festen Auslaß zugeführten Drahtes zur Bildung der Vielzahl von Windungen des Federkörpers.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Einrichtung zum Winden aufweist:
ein Halteelement, welches benachbart zu dem festen dimensions­ gerechten Kern angeordnet ist, um die vorbestimmte Länge des Drahtes zu ergreifen; und
eine Einrichtung zum Rotieren des festen dimensionsgerechten Kerns und des Halteelementes um eine vorbestimmte Entfernung, um den ersten Abschnitt des Drahtes mit dem geraden Schenkel zu formen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, welche des weiteren aufweist:
eine Biegefläche; und
eine Einrichtung zum Ergreifen und Rotieren des Federkörpers, um eine dritte Länge des Drahtes um die Biegeoberfläche zu biegen, um einen zweiten im allgemeinen axialen Schuh benachbart zu dem Federkörper zu formen.

8. Verfahren zum Formen einer Feder aus einem Draht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Formen eines Federkörpers aus einer ersten Länge des von einem festen Auslaß zugeführten Drahtes, wobei der Federkörper eine Vielzahl von Windungen aufweist; und
Rotieren des Federkörpers durch Rotieren eines Biegeelementes in Kontakt mit dem Draht, derart, daß eine zweite Länge des Drahtes, welcher von dem festen Auslaß nach dem Formen des Federkörpers zugeführt wird, um eine Biegefläche gebogen werden kann, um einen im allgemeinen umfangsmäßig angeordneten axialen Schuh benach­ bart zu und in einem spitzen Winkel mit dem Federkörper zu formen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Rotationsschritt des weiteren die Schritte aufweist:
Einführen einer länglichen Klinge zwischen eine zuletzt geformte Windung des Federkörpers oder eine Windung in der Nähe der zuletzt geformten Windung und einer benachbarten Windung; und
Rotieren der länglichen Klinge, um einen Abschnitt der zweiten Länge des Drahtes um die Biegefläche zu biegen, um den im all­ gemeinen axialen Schuh zu formen.

10. Verfahren zum Formen einer Feder aus einem Draht, wobei die Feder zumindest einen Schuh und einen Federkörper mit einer Vielzahl von Windungen besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Winden eines Abschnittes einer ersten Länge des von einem festen Auslaß zugeführten Drahtes um einen festen dimensionsgerechten Kern, um einen ersten Abschnitt einer ersten Windung des Feder­ körpers und einen geraden Schenkel zu formen, welcher sich tangen­ tial davon erstreckt;
Biegen des geraden Schenkels, um einen ersten im allgemeinen umfangsmäßig angeordneten axialen Schuh benachbart zu dem ersten Abschnitt der ersten Windung zu formen; und
Formen eines verbleibenden Abschnittes des Federkörpers aus einer zweiten Länge des von dem festen Auslaß zugeführten Drahtes benachbart zu dessen ersten Längenstück.